PTFE의 특성은 무엇입니까? - 완벽한 가이드

PTFE는 불소와 탄소 원자를 가진 독특한 소재입니다. 일반적으로 소수성, 비점착성, 비반응성을 가지며, 밀도가 높고 고온에 강합니다.

이는 다양한 응용 분야에 완벽한 선택이 됩니다.

PTFE 기계적 특성

인장 및 압축 특성.

압력 범위는 10Mpa에서 35~40Mpa까지이며, 이는 사용된 필러, 성형 조건, 그리고 베이스 수지의 품질에 따라 달라집니다.

유연성

굽힘 탄성률은 아래와 같이 다양한 온도 환경에 따라 달라집니다.

온도	굽힘 탄성률
(20-22)⁰기음.	(350-650)N/mm2
-80⁰기음.	2000N/mm2
100⁰기음.	200N/mm2
260⁰기음.	45N/mm2

PTFE의 경도

측정 방법	값
ASTMD 2240	D50- D60.
DIN 5345	(27-32) N/mm2

마찰 계수

마찰계수는 0.05에서 0.09 사이로 낮습니다. 일반적으로 실온에서 일정합니다.

그러나 마찰계수는 다음 요인에 따라 변합니다.

PTFE 표면 위를 미끄러지는 물체의 하중을 증가시키면 마찰 계수는 감소합니다.
미끄러지는 물체의 속도가 증가함에 따라 증가합니다.

마모 특성

이는 PTFE와 미끄러지는 재료 표면, 그리고 미끄러지는 속도와 재료의 하중에 따라 달라집니다. 일반적으로 PTFE는 내마모성이 매우 낮아 가벼운 하중에만 적합하고 무거운 하중에는 적합하지 않습니다.

물리적 특성

주요 물리적 특성은 다음과 같습니다.

03% 최대 수분 흡수율
겉보기 밀도 36~0.91g/cc
01~0.058 선형 수축률

PTFE 열 특성

열 안정성

PTFE는 열적으로 안정적입니다.

열에 의한 분해는 400도 이상의 온도에서 시작됩니다.⁰기음.

전환점

PTFE의 분자 구조는 온도 변화에 따라 변화합니다. 19⁰C와 30⁰C 결정 변형이 발생합니다. 반면 327°C의 온도에서는⁰C, 결정 구조가 희미해집니다.

열팽창

이는 온도에 따라 달라지며 방향의 변화에 따라서도 상대적으로 변합니다.

열전도도

PTFE는 열전도율이 낮아 우수한 단열재입니다. 필러를 첨가하면 열전도율을 높일 수 있습니다.

비열

열량은 온도에 따라 증가합니다. 온도가 높으면 PTFE 소재의 열량이 높아집니다.

PTFE의 전기적 특성

유전 강도

PTFE 두께는 재료 두께에 정비례합니다. 마찬가지로 주파수가 증가함에 따라 두께도 감소합니다.

유전율 및 유전 손실 계수

손실 계수는 0.0001~0.0003으로 매우 낮습니다. 이 값은 300°C까지 일정하게 유지됩니다.⁰c 및 109Hz의 주파수. PTFE의 유전율은 2.1입니다.

아크 저항

아크 저항은 절연체가 표면을 따라 전도 경로를 형성하지 않고 고전압을 견딜 수 있는 능력입니다. PTFE는 300초의 우수한 아크 저항을 가지고 있습니다.

코로나 효과

코로나 효과는 도체 주변 공기가 이온화되어 빛과 쉿쉿거리는 소리를 내는 현상입니다. 코로나 효과는 PTFE 표면에 약간의 침식을 유발합니다.

PTFE의 광학적 특성

빛의 저항

일부 시험 결과에 따르면 20년 이상 햇빛에 노출된 샘플에서는 변화가 없었습니다. 이는 PTFE가 햇빛에 의한 분해에 강함을 증명합니다.

방사선 저항성

방사선에 대한 내성이 약합니다. 고강도 방사선에 노출되면 분해되기 때문입니다.

기타 PTFE 재료 특성

플라스틱 "메모리"

PTFE 소재는 변형되더라도 가열 후 원래 형태를 유지할 수 있습니다. PTFE는 우수한 소성 기억력을 가지고 있습니다.

PTFE의 가스 투과성

이는 양쪽 압력이 다를 때 가스가 재료를 통해 확산되는 능력입니다. PTFE의 가스 투과성은 두께, 양쪽 압력, 그리고 PTFE 재료의 작업 기술에 따라 달라집니다.

화학 물질에 의한 부식에 강함

PTFE는 알려진 대부분의 화합물과 원소의 영향을 받지 않습니다. 다만, 다음과 같은 영향을 받습니다.

원소 상태의 알칼리 금속
삼불화염소

용매 저항성

300도 이상의 온도에서 고불소화 오일을 제외한 대부분의 용매에 녹지 않습니다.⁰기음

첨가제 및 필러가 PTFE 소재 특성에 미치는 영향

유리 섬유

압력과 시간에 따라 변형되는 크리프(creep) 속도를 줄여줍니다. 유리 섬유는 PTFE를 내마모성, 내화학성을 높여주며, 높은 표면 압력에도 적합합니다. 링, 부싱, 나사산 연결부 등의 제작에 사용됩니다.

탄소 추가

탄소는 분말 형태나 섬유 형태로 사용해야 합니다. 탄소는 크리프 속도를 감소시키고, 열전도도를 증가시키며, 압축 강도를 향상시킵니다.

또한, PTFE는 마모에 더 강하고 전기 전도성이 뛰어납니다.

흑연과 결합된 탄소

마찰 계수가 낮아 PTFE 마모가 감소합니다. 이상적으로는 "완벽한" 윤활을 제공합니다.

청동 충전 PTFE 컴파운드

열전도도 증가로 이어짐
전기 전도도를 향상시킵니다
압력에 더 잘 견디게 해줍니다
크리프 저항성이 향상됩니다.

MoS를 첨가하면 마찰 저항이 높아지는데 이를 줄일 수 있습니다.₂.

몇 가지 단점으로는 산화 가능성이 있으며, 이는 내화학성이 낮다는 점과도 관련이 있습니다.

몰리브덴(MoS₂)

몰리브덴은 윤활 효과가 있어 재료에 마찰 방지 특성을 부여합니다.

불화칼슘(CaF2)₂)

내화학성으로 인해 유리 섬유가 적합하지 않을 경우 유리 섬유 대체재로 사용됩니다. 개스킷 제작 및 전자 제품 제작에 사용됩니다.

운모

마이카는 PTFE의 팽창과 수축을 줄여줍니다. 그러나 마이카는 기계적 특성이 제한적입니다. 이는 주로 압축 기술에 적용됩니다.

에코놀

에코놀은 PTFE의 고온 성능을 향상시키고, 내마모성을 높여 강철 카운터 소재에 대한 내마모성을 향상시킵니다. 따라서 PTFE는 회전, 식품 및 연성 카운터 소재를 사용하는 분야에 적합합니다.

규회석

규회석은 유리 섬유와 비슷한 성질을 가지고 있지만 식품에 적용 가능하고 연마성이 낮습니다.

결론

보시다시피, PTFE는 뛰어난 특성 덕분에 다양한 응용 분야에 이상적인 선택입니다. 가장 좋은 점은 PTFE를 개질하여 모든 응용 분야에 적합한 우수한 특성을 얻을 수 있다는 것입니다.

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더 많은 리소스:

폴리테트라플루오로에틸렌 – 출처: Science Direct

PTFE 응용 분야 – 출처: 한자

PTFE – 출처: 위키피디아

PTFE 제조 공정 – 출처: 한자