Physikalische und mechanische Eigenschaften von gefülltem PTFE

PTFEist in vielen verschiedenen Qualitäten erhältlich: reines PTFE, chemisch modifiziertes PTFE, kohlenstoffgefülltes PTFE, glasfaserverstärktes PTFE, kohlenstoff-/koksgefülltes PTFE, mit Graphit gefülltes PTFE, bronzegefülltes PTFE, mit Bronze + Molybdändisulfid gefülltes PTFE, mit Aluminiumoxid gefülltes PTFE, Calciumfluorid Gefülltes PTFE, mit Edelstahl gefülltes PTFE, mit Glimmer gefülltes PTFE, mit Glas + MoS2 gefülltes PTFE, mit MoS2 gefülltes PTFE, chemisch modifiziertes PTFE usw.

Der Kontakt zwischen zwei Gleitflächen führt aufgrund der in der Kontaktzone unvermeidlichen Reibung zu einem gewissen Verschleiß, dessen Ausmaß von der Belastung, der Geschwindigkeit und der Zeit des Gleitkontakts abhängt.Theoretisch besteht zwischen diesen Parametern und dem daraus resultierenden Verschleiß ein Zusammenhang proportional zu:

R = KPVT

wobei, ausgedrückt in den Maßeinheiten der Tabelle:R = Verschleiß in mmP = spezifische Belastung in N/mm2 (bezogen auf die Oberfläche – Ø xl – bei Buchsen, Nippeln usw.)V = Gleitgeschwindigkeit in m/sT = Zeit in Std. K = Verschleißfaktor in mm3 Sek./Nmh.

Der Wert des Faktors PV, ab dem der Verschleißkoeffizient sein lineares Verhalten verliert und bemerkenswerte Werte annimmt, während das System von einem schwachen in einen starken Verschleißzustand übergeht, wird als „PV-Grenzwert“ bezeichnet.Dieser PV-Grenzwert und der Verschleißfaktor sind daher charakteristische Parameter jedes Materials.In der Praxis lässt sich jedoch leicht erkennen, dass der Verschleißfaktor und die PV-Grenze des gleichen gefüllten Materials auch mit der Art, der Härte und der Oberflächenbeschaffenheit des anderen Kontakt-„Partners“ variieren können, je nachdem, ob von Kühl- und/oder Schmierflüssigkeiten.

Verformung unter Last und Druckfestigkeit PTFE hat wie die meisten anderen Kunststoffmaterialien keine „elastische Zone“, in der das Verhältnis Last/Verformung (Young-Modul) einen konstanten Wert hat.Dieses Verhältnis Belastung/Verformung hängt vom Zeitpunkt der Belastung und den daraus resultierenden Verformungen ab;Dieses Phänomen ist als „Kriechen“ bekannt und bei Wegnahme der Last kommt es nur zu einer teilweisen Rückkehr der Verformung in den ursprünglichen Zustand („elastische Erholung“), so dass es sich immer um eine „permanente Verformung“ handelt “.

Kriechen ist offensichtlich keine lineare Funktion der Zeit und führt nach etwas mehr als 24 Stunden zu Verformungen, die in den meisten Fällen nicht berücksichtigt werden.Mit zunehmender Temperatur sinken die Verformungseigenschaften unter Last und damit auch die Druckfestigkeit, die bereits bei 100°C die Hälfte von derjenigen bei 23°C und bei 200°C etwa 1/10 beträgt.

Auf jeden Fall PTFE und insbesonderegefülltes PTFEgehört zu den Kunststoffen, die bei hohen Temperaturen unter Belastung optimale Verformungseigenschaften behalten.Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die elastische Erholung etwa 50 % der Verformungen unter Belastung ausmacht und die bleibenden Verformungen etwa 50 % der Verformungen unter Belastung betragen.

Dies gilt sowohl für gefülltes als auch ungefülltes PTFE.Die Eigenschaften des ersten sind jedoch deutlich überlegen.Tatsächlich beträgt die Verformung unter Last bei den gebräuchlicheren gefüllten PTFE-Typen etwa ein Viertel derjenigen der ungefüllten, während die Druckfestigkeit etwa doppelt so hoch ist.

Thermische Eigenschaften von gefülltem PTFE

Die thermische Ausdehnung von gefülltem PTFE ist im Allgemeinen geringer als die von ungefülltem PTFE und in Richtung des Formteils immer größer als quer.Die Wärmeleitfähigkeit ist der von ungefülltem PTFE überlegen, insbesondere wenn Füllstoffe mit hoher eigener Wärmeleitfähigkeit verwendet werden.

Gefülltes PTFE hat daher bessere thermische Eigenschaften als ungefülltes.

Elektrische Eigenschaften von gefülltem PTFE

Diese Eigenschaften hängen in hohem Maße von der Art des Füllstoffs ab.Nur mit Glasfasern gefülltes PTFE besitzt gute dielektrische Eigenschaften, wenn auch anders als ungefülltes PTFE.Beispielsweise variieren der Volumen- und Oberflächenwiderstand, die Dielektrizitätskonstante und der Verlustfaktor stark mit der Variation der Luftfeuchtigkeit und Frequenz.