直截了当地说，聚四氟乙烯（PTFE）没有单一的“主要”填料，因为填料是专门选择的，用于增强给定应用所需的性能。对于电气和热管理，陶瓷是主要的（占主导地位的）选择，而对于机械强度和耐磨性，玻璃和碳是最常见的。
核心原则是，纯的或“原生”的 PTFE 具有卓越的耐化学性和低摩擦力，但存在明显的机械和热学弱点。填料不是可选的添加剂；它们是必不可少的组成部分，可以将 PTFE 转化为专为特定任务而设计的特种高性能材料。
为什么纯 PTFE 需要增强
纯 PTFE 是一种独特的材料，但其固有特性给许多工程应用带来了限制。了解这些弱点是理解填料作用的关键。
原生 PTFE 的优势
原生 PTFE 以其极端的化学惰性而闻名，使其能够抵抗几乎所有的工业化学品和溶剂。它还具有所有固体材料中最低的摩擦系数之一，赋予其著名的防粘特性。
原生 PTFE 的弱点
然而，纯 PTFE 的机械强度差、耐磨性低，并且在负载下容易变形（这种现象称为“蠕变”）。它的导热性也很差，这意味着它不能有效地散热。
常见 PTFE 填料及其功能的指南
将填料掺入 PTFE 基体中是为了克服其天然弱点。每种类型的填料都会赋予不同的特性。
用于电气和热管理的陶瓷
对于高频印刷电路板（PCB）等应用，陶瓷粉末是首选的填料。它们用于精确修改材料的介电特性并显著提高其导热性，使电子元件运行更凉爽、更高效。
用于通用机械强度的玻璃
玻璃纤维是提高 PTFE 机械性能的最常见填料之一。添加玻璃可显著提高抗压强度和刚度，使材料更能抵抗磨损和蠕变。
用于强度和润滑性的碳和石墨
添加碳可以提高抗压强度、硬度和承载能力，超越玻璃所能提供的性能。石墨通常与碳或玻璃结合使用，以降低摩擦系数并提高润滑性，从而形成自润滑复合材料。
用于增强润滑性的二硫化钼（MoS2）
通常称为“钼”，添加MoS2主要有一个原因：创造极低摩擦的表面。它充当干性润滑剂，非常适合密封和免润滑轴承等动态应用。
了解权衡
添加填料是一种工程上的妥协。虽然您获得了所需的性能，但您也牺牲了 PTFE 的一些原始优势。
纯度的损失
引入填料的那一刻，材料就不再是原生 PTFE 了。这使得填充 PTFE 不适用于具有最高纯度要求的应用，例如在某些医疗、制药或半导体制造过程中。
妥协的耐化学性
虽然 PTFE 本身几乎是惰性的，但填料不是。例如，玻璃填充 PTFE 可能会被强碱或氢氟酸腐蚀，而原生 PTFE 可以轻松抵抗这些物质。
改变的电学性能
纯 PTFE 是一种出色的电绝缘体。然而，添加碳或石墨等导电填料从根本上改变了这一特性，使复合材料更具导电性。这对于静电耗散应用来说可能是一个期望的特性，如果目标是绝缘，则可能是一个意外的缺陷。
为您的应用选择正确的填充 PTFE
填料的选择必须完全由您项目的首要需求驱动。
- 如果您的主要重点是高频电子产品： 您需要一种具有受控介电特性和良好散热性能的材料，使陶瓷填充 PTFE成为明确的选择。
- 如果您的主要重点是机械耐磨性： 对于密封件、轴承或垫片等部件，您需要强度和耐用性，使玻璃或碳填充 PTFE成为标准解决方案。
- 如果您的主要重点是最小化摩擦： 对于动态、滑动应用，您需要增强的润滑性，使石墨或 MoS2 填充 PTFE成为最有效的选择。
- 如果您的主要重点是绝对纯度或广泛的耐化学性： 您必须完全避免使用填料，这意味着原生（未填充）PTFE是唯一合适的选择。
最终，了解每种填料的功能会将材料选择从一个简单的选择转变为精确的工程决策。
摘要表：
| 常见填料 | 主要功能 | 理想用途 |
|---|---|---|
| 陶瓷 | 改善导热性和介电特性 | 高频 PCB、电子设备 |
| 玻璃纤维 | 提高机械强度和耐磨性 | 密封件、垫片、轴承 |
| 碳/石墨 | 增强承载能力和润滑性 | 自润滑部件 |
| 二硫化钼 (MoS2) | 最大化润滑性，低摩擦 | 免润滑轴承、密封件 |
| 原生（未填充）PTFE | 最大的耐化学性和纯度 | 医疗、制药、半导体 |
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