과도한 유연성, 낮은 내마모성, 낮은 열전도율 등 순수 PTFE의 내재적 한계를 극복하기 위해 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 화합물에 필러를 첨가합니다. 유리, 탄소 또는 청동과 같은 필러를 통합하여 기계적 강도 향상, 크리프 감소, 열 및 전기 전도성 향상, 내마모성 개선 등의 이점을 제공하는 동시에 화학적 불활성 및 낮은 마찰과 같은 PTFE의 핵심 이점은 그대로 유지한 PTFE 복합 소재를 만들 수 있습니다. 이러한 변형으로 인해 충전된 PTFE는 유압 피스톤 링, 베어링 및 고온 씰과 같은 까다로운 용도에 적합합니다.
핵심 포인트 설명:
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PTFE의 유연성 및 변형 문제 해결
- 순수 PTFE는 매우 유연하기 때문에 압력이나 무거운 하중을 받으면 변형될 수 있습니다. 유리나 탄소와 같은 필러는 폴리머 매트릭스를 강화하여 강성과 치수 안정성을 높입니다.
- 예시: 유리 충전 PTFE는 압축 강도가 높아 기계적 응력이 큰 유압 피스톤 링에 이상적입니다.
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내마모성 향상
- PTFE는 내마모성이 낮기 때문에 마찰이 심한 응용 분야에서는 사용이 제한됩니다. 청동 또는 흑연과 같은 필러는 마모를 줄여 부품 수명을 연장합니다.
- 예시: 충전된 PTFE 베어링은 마찰로 인한 재료 손실이 감소하기 때문에 회전 기계에서 순수 PTFE보다 더 오래 지속됩니다.
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크리프 저항 개선
- PTFE는 지속적인 하중 하에서 저온 흐름(크리프)이 발생하기 쉽습니다. 유리 또는 세라믹 입자와 같은 필러는 응력을 더 고르게 분산시켜 이 문제를 완화합니다.
- 제조 시 불활성 가스 소결은 유리 충전 PTFE의 다공성 및 크리프 경향을 더욱 감소시킵니다.
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열 및 전기 전도성 향상
- 순수 PTFE는 단열재입니다. 전도성 필러(예: 탄소 섬유 또는 금속 분말)는 열 방출을 향상시켜 고온 환경에서 사용할 수 있도록 합니다.
- 정전기 방지 또는 EMI 차폐 용도에 맞게 전기 전도도를 조정할 수도 있습니다.
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핵심 PTFE 특성 유지
- 필러는 PTFE의 내화학성, 달라붙지 않는 표면, 낮은 마찰을 유지하기 위해 선택됩니다. 예를 들어 유리 필러는 불활성을 손상시키지 않으면서 강도를 향상시킵니다.
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산업별 성능
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다양한 필러는 다양한 산업 요구 사항을 충족합니다:
- 유리: 기계적 강도 및 내마모성(예: 씰)에 가장 적합합니다.
- 탄소: 전도성 및 내화학성에 이상적입니다.
- 브론즈: 베어링의 내마모성과 열 전도성을 결합합니다.
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다양한 필러는 다양한 산업 요구 사항을 충족합니다:
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제조 이점
- 충전된 PTFE를 소결하여 다공성을 줄여 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 그 결과 연속적인 고온 작동에서 순수 PTFE보다 뛰어난 성능을 발휘하는 소재가 탄생했습니다.
엔지니어는 전략적으로 필러를 선택함으로써 특정 운영 요구 사항에 맞게 PTFE 복합재를 맞춤화하여 PTFE의 고유한 한계와 실제 성능 요구 사항 사이의 격차를 해소합니다.
요약 표:
| 필러 유형 | 주요 이점 | 일반적인 적용 분야 |
|---|---|---|
| 유리 | 강성, 내마모성 향상 | 씰, 유압 피스톤 링 |
| 탄소 | 향상된 전도성, 내화학성 | 정전기 방지 부품, EMI 차폐 |
| 브론즈 | 향상된 열 전도성, 내마모성 | 베어링, 고온 씰 |
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