简短的答案是，40-60%的青铜填充聚四氟乙烯（PTFE）在1%变形下的抗压强度约为10.5 MPa（1523 PSI）。这个数值明显优于未填充的PTFE，后者以其柔软和在负载下易于变形而闻名。青铜的添加从根本上改变了材料的机械性能。
核心要点是，向PTFE中添加青铜填料是一种战略性的工程权衡。您在抗压强度、耐磨性和导热性方面获得了显著的改善，使其非常适合机械应用。然而，这直接牺牲了PTFE标志性的化学惰性和电绝缘性能。
为什么要向PTFE中添加青铜？
未填充的，或“纯”PTFE是一种出色的聚合物，以其耐化学性和低摩擦性而闻名。然而，它的机械性能很差，特别是蠕变（或“冷流”），即它在持续压力下会缓慢变形。
添加青铜颗粒作为填料直接解决了这些机械弱点。
增强的抗压强度和承载能力
青铜填料的主要优点是抗压强度的显著提高。分布在PTFE基体中的微小、坚硬的青铜颗粒充当增强剂。
这种增强作用可以防止较软的PTFE聚合物在负载下流动或变形。它使材料适用于轴承、衬套和止推环等高负载应用，而纯PTFE在这种情况下会很快失效。
提高耐磨性和硬度
除了抗压强度外，青铜还显著提高了复合材料的硬度和耐磨性。这使其在动态、高摩擦场景中具有很高的耐用性。
该材料比未填充的PTFE更能抵抗磨损，从而延长了活塞密封件和滑动垫等部件的使用寿命。
增加热导率和电导率
纯PTFE是优良的隔热体和电绝缘体。添加金属青铜颗粒为热量消散创造了通路，从而实现了高导热性。
这一特性对于高速轴承应用至关重要，在这些应用中，摩擦产生的热量必须被导出以防止失效。然而，正是由于这一特性，它也变得导电，与纯PTFE不同。
理解权衡
青铜填充PTFE增强的机械性能并非没有妥协。了解这些局限性对于正确的材料选择至关重要。
降低耐化学性
最显著的权衡是化学惰性的丧失。虽然PTFE本身几乎能抵抗所有化学物质，但青铜不能。
复合材料容易受到某些酸、碱和腐蚀性环境的影响，而这些环境对纯PTFE没有影响。这使得它不适合暴露于侵蚀性化学品的应用。
不适用于电气绝缘
由于青铜填料使材料导电，因此它完全不适用于需要电气绝缘的应用。
工程师通常选择纯PTFE是因为其优异的介电性能。为此类应用选择青铜填充的变体将导致系统立即失效。
牺牲不粘性
虽然仍具有较低的摩擦系数，但青铜颗粒确实破坏了纯PTFE著名的不粘表面。其表面比未填充的对应物更硬，也略微更具磨蚀性。
为您的应用做出正确的选择
选择正确的材料需要将材料的特性与您的主要工程目标相匹配。
- 如果您的主要关注点是机械性能： 青铜填充PTFE是高负载轴承、衬套和耐磨部件的绝佳选择，在这些部件中，强度和散热至关重要。
- 如果您的主要关注点是化学惰性： 您必须避免使用青铜填充PTFE，而应考虑使用纯PTFE或填充了玻璃或碳等更惰性材料的PTFE。
- 如果您的主要关注点是电气绝缘： 不得使用青铜填充PTFE。纯PTFE是其高介电强度的合适选择。
最终，青铜填充PTFE应被视为一种高强度机械材料，而不是一种耐化学腐蚀或电绝缘材料。
摘要表：
| 性能 | 青铜填充PTFE (40-60%) | 纯（未填充）PTFE |
|---|---|---|
| 抗压强度 (1%变形) | ~10.5 MPa (1523 PSI) | 非常低（易蠕变） |
| 耐磨性与硬度 | 高 | 低 |
| 导热性 | 高（散热效果好） | 低（绝缘性极佳） |
| 耐化学性 | 降低（易受腐蚀物影响） | 卓越 |
| 电气性能 | 导电 | 绝缘体极佳 |
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