I.分子構造と化学的安定性
PTFE分子は、炭素鎖の骨格とフッ素原子が密に巻 き合わさった構造をしている。フッ素原子の高い電気陰性度と一対の電子が非極性の「フッ素シース」の層を形成し、電子供与体としても水素結合受容体としても乏しい。この構造によりPTFEは化学的不活性に優れ、酸、塩基、有機溶媒にほとんど反応せず、アクアレギアや強力な酸化剤にも耐性を示す。唯一の例外は溶融アルカリ金属（ナトリウムなど）と液体フッ素であり、PTFEは化学装置の耐食ライニングやシールに最適な材料となっている。
II.優れた耐熱性
PTFEは耐熱性の非常に広い範囲を持っており、温度の長期使用は、-196℃〜260℃をカバーし、短期的には300℃の高温に耐えることができる℃、その高い接着能力によるものである。その耐熱性は、高温でも分解したり有害物質を放出したりしない、高い結合力を持つC-F構造に由来する。この特性により、航空宇宙用高温シール、化学用高温リアクターライニングなどの極限環境に適している。
III.超低摩擦と自己潤滑性
PTFEの摩擦係数はわずか0.04であり、既知の固体材料の中で最も低く、表面エネルギーも非常に低い。この特性により、オイルフリー潤滑条件下でも優れた性能を維持することができ、ベアリング、ガイドレール、シールなどの分野で広く使用されている。また、PTFEは摩擦の際に転移膜を形成し、二元系材料の磨耗や損傷をさらに軽減することが研究で示されている。
IV.非粘着性で表面不活性
PTFEの表面張力は極めて低く（約18.5 mN / m）、いかなる物質にもほとんど付着しない。この特性は、ノンスティック・パン・コーティングのような民間製品を生み出しただけでなく、生体組織の付着を防ぐために医療用カテーテル・ライナーにも使用されている。工業分野では、PTFEはこびりつかないため、フィルター膜や防汚コーティングに理想的である。
V.優れた電気絶縁性
クラスCの絶縁材料であるPTFEは、誘電率が低く（2.1）、誘電損失が小さく、高温、高湿、腐食性の環境でも安定した状態を保ちます。この利点により、高周波通信ケーブルの絶縁、半導体製造装置のシール、その他ハイエンドの電子分野で広く使用されている。
VI.生体適合性と医療用途
PTFEは生理学的に不活性であり、人体（人工血管など）に長期間埋め込んでも拒絶反応を起こすことはない。また、化学的安定性が高いため、医療用カテーテル部品が体内で体液と反応することがなく、感染のリスクを軽減できる。さらに製薬業界では、PTFEシールは医薬品製造における汚染を避けることができる。
VII.用途の境界を広げるための改良が可能
純粋なPTFEの機械的強度は低いが、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイトなどの充填により、耐摩耗性、熱伝導性、圧縮変形に対する耐性を大幅に向上させることができる。例えば、フィラーで改質されたPTFEシールは高圧環境でも安定的に機能し、ゴムと複合化されたシールは弾性と耐腐食性を兼ね備えている。
VIII.多分野への応用例
- 化学分野 パイプラインのライニング、バルブのシール、強酸・強アルカリへの耐性；
- 電気・電子 高周波回路基板、絶縁ブッシング；
- 医療機器 カテーテル、人工臓器
- 航空宇宙 耐高温シール、燃料システム部品
- 食品加工 非粘着性金型、コンベアベルト、コーティング剤。
結論
PTFEは、そのユニークな分子構造により、耐食性、耐熱性、低摩擦性などの核となる利点を備えている。材料改質技術の進歩に伴い、PTFEの応用分野は拡大している。ロケットエンジンから人工心臓弁に至るまで、PTFEは現代の産業と技術の限界を押し広げ続けており、材料科学の模範的業績と呼ぶことができる。
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