ผลของสารตัวเติมสำหรับซีล PTFE

แรงเสียดทานต่ำและการใช้พลังงานขั้นต่ำเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญของซีล PTFEซีลเหล่านี้สามารถใช้ได้โดยไม่มีปัญหาแม้กับวัสดุแห้ง …

แม้จะมีคุณสมบัติที่โดดเด่น PTFE บริสุทธิ์ ที่ยังไม่ได้เติมหรือบริสุทธิ์นั้นไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานด้านวิศวกรรมที่มีความต้องการมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การไหลเย็นหรือการคืบของ PTFE ทำให้การใช้ PTFE ในการใช้งานทางกลเป็นไปไม่ได้แม้ที่อุณหภูมิห้อง PTFE จะเกิดการเสียรูปอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเวลาผ่านไปเมื่ออยู่ภายใต้ภาระอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ PTFE บริสุทธิ์แทบจะไม่มีความยืดหยุ่นและสึกหรออย่างรวดเร็วแม้จะมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำก็ตาม ในปี 1960 พบว่ามีการเติมสารตัวเติมเข้าไป ปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพหลายประการ โดยเฉพาะอัตราการคืบคลานและการสึกหรอสารตัวเติมส่วนใหญ่มีความเสถียรสูงถึง 400 °C ดังนั้นจึงไม่จำกัดการใช้งานในอุณหภูมิสูง รายการด้านล่างนี้คือองค์ประกอบตัวเติมทั่วไปบางส่วนและผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกายภาพของสารประกอบ PTFE

ใยแก้ว

ใยแก้วเป็นส่วนประกอบตัวเติมที่ใช้กันทั่วไปโดยมีผลกระทบเชิงบวกต่อประสิทธิภาพการคืบของ PTFE ซึ่งจะลดลงที่อุณหภูมิต่ำและสูงนอกจากนี้ยังเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอและให้แรงอัดที่ดีสารเติมแต่งนี้เป็นสารเฉื่อยทางเคมี ยกเว้นเมื่อมีกรดไฮโดรฟลูออริกและเบสแก่มีผลเพียงเล็กน้อยต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้า

คาร์บอนและคาร์บอนกราไฟท์

คาร์บอนลดการคืบ เพิ่มความแข็ง และยกระดับการนำความร้อนของ PTFEความต้านทานการสึกหรอของสารประกอบที่เติมคาร์บอนจะดีขึ้นโดยเฉพาะเมื่อใช้ร่วมกับกราไฟท์คาร์บอนเป็นหนึ่งในสารตัวเติมที่เฉื่อยมากที่สุด ยกเว้นในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ซึ่งแก้วทำงานได้ดีกว่า คาร์บอนให้ค่าการนำไฟฟ้าแก่ PTFEโดยทั่วไปแล้ว PTFE ที่เติมด้วยคาร์บอนจะใช้ในงานปิดผนึกด้วยลม สารประกอบที่มีคาร์บอนร่วมกับกราไฟต์เป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่ไม่มีการหล่อลื่น

คาร์บอนไฟเบอร์

การเติมคาร์บอนไฟเบอร์ลงใน PTFE จะเปลี่ยนคุณสมบัติของมันในลักษณะเดียวกับที่ใยแก้วเปลี่ยนลดการคืบ เพิ่มโมดูลัสการงอและแรงอัด และเพิ่มความแข็งโดยทั่วไป จำเป็นต้องใช้คาร์บอนไฟเบอร์น้อยกว่าใยแก้วเพื่อให้ได้ผลเช่นเดียวกัน ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนจะลดลง และค่าการนำความร้อนจะสูงขึ้นสำหรับสารประกอบของ PTFE ที่เติมคาร์บอนไฟเบอร์อัตราการสึกหรอจะลดลงเมื่อชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ถูกหล่อลื่นด้วยน้ำ คาร์บอนไฟเบอร์มีความเฉื่อยทางเคมี และสามารถใช้ได้ในเบสแก่และกรดไฮโดรฟลูออริก

กราไฟท์

กราไฟท์เป็นการดัดแปลงผลึกของคาร์บอนที่มีความบริสุทธิ์สูงPTFE ที่เติมกราไฟท์มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำที่สุดเนื่องจากกราไฟท์มีลักษณะการเสียดสีต่ำมีคุณสมบัติการสึกหรอที่ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนพื้นผิวผสมพันธุ์ที่อ่อนนุ่ม และแสดงความสามารถในการรับน้ำหนักสูงในการใช้งานแบบสัมผัสความเร็วสูงกราไฟท์เป็นสารเฉื่อยทางเคมี จึงสามารถนำไปใช้ในตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้

สีบรอนซ์

บรอนซ์เป็นสารตัวเติมโลหะทั่วไปบรอนซ์ในปริมาณมาก (40 ถึง 60 % โดยน้ำหนัก) ช่วยลดการเสียรูปภายใต้ภาระ และเพิ่มการนำความร้อนและไฟฟ้าของสารประกอบ PTFEคุณลักษณะทั้งสองนี้เป็นประโยชน์ต่อการใช้งานที่ชิ้นส่วนต้องรับน้ำหนักที่อุณหภูมิสูงมาก PTFE ที่เติมด้วยทองแดงมีคุณสมบัติต้านทานการอัดขึ้นรูปที่ดีเยี่ยมบรอนซ์เป็นโลหะผสมของทองแดงและดีบุก และสามารถถูกโจมตีได้ด้วยสารเคมีบางชนิดการเกิดออกซิเดชันของบรอนซ์อาจส่งผลให้ชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วเปลี่ยนสีได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ PTFE ที่เติมด้วยบรอนซ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานซีลก้านไฮดรอลิกและลูกสูบ

โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ (MoS2)

โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์จะเพิ่มความแข็งและความแข็งของ PTFE ในขณะที่ลดแรงเสียดทานมีผลเพียงเล็กน้อยต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วจะไม่เกิดปฏิกิริยาและละลายในกรดออกซิไดซ์ที่แรงเท่านั้น โดยปกติจะใช้ในเปอร์เซ็นต์น้ำหนักเล็กน้อยและใช้ร่วมกับสารตัวเติมอื่นๆ เช่น ใยแก้ว

อะโรมาติกโพลีเอสเตอร์

โพลีเอสเตอร์อะโรมาติกเป็นองค์ประกอบตัวเติมช่วยเพิ่มความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงของ PTFE และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานกับพื้นผิวผสมพันธุ์ที่อ่อนนุ่มและไดนามิก ไม่แนะนำสำหรับการปิดผนึกที่เกี่ยวข้องกับไอน้ำที่สูงกว่า 120 °C

สารเติมแต่งสี

สามารถสร้างเม็ดสี PTFE ได้โดยใช้สารเติมแต่งสีอนินทรีย์ที่ทนต่ออุณหภูมิการเผาผนึกของ PTFEเม็ดสีไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของ PTFE อย่างมีนัยสำคัญการผสมเม็ดสีและสารตัวเติมอื่น ๆ เป็นไปได้ สารตัวเติมและตัวเติมที่เป็นกรรมสิทธิ์ Parker พยายามอย่างต่อเนื่องในการค้นหาและพัฒนาส่วนผสมและสูตรเฉพาะเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการปิดผนึกในการใช้งานที่รุนแรงที่สุด