ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）は、高温環境において優れた安定性と幅広い応用可能性を示す。その性能特性と実例は以下の通りである：
高温 性能
- 温度許容範囲
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長期使用温度:PTFEの長期使用温度範囲は-200℃～260℃である。 -200℃から260 .この範囲内では、PTFEの物理的・化学的特性は安定しており、軟化、溶融、分解することはない。
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短期耐熱性:のような短時間の高温に耐えることができる。 300℃ (または 280℃ (従来の短期）。
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融点と分解温度:融点は 327℃ であり、熱分解温度は約 400-420℃ .この温度を超えると明らかな分解が起こる。
- 熱安定性と機械的性質
- 低熱膨張係数:PTFEは熱膨張係数が非常に小さく(約 0.025×10-⁶/K )、高温での寸法安定性に優れ、高精度の機器に適しています。
- 耐熱老化性:長期の高温使用は分子鎖の切断を引き起こす可能性があるが、適度な温度管理で寿命を延ばすことができる。
- その他の特性
- 耐薬品性:強酸、強アルカリ、有機溶剤にほとんど影響されない。
- 低摩擦係数:摩擦係数はポリエチレンの1/5で、潤滑や固着防止に適している。
- 電気絶縁性:低誘電損失、高耐圧、高温電気絶縁に適しています。
用途 事例
- 化学・エネルギー分野
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- 高温反応装置:耐腐食性のパイプ、バルブ、ポンプボディ、熱交換器の製造に使用され、強酸、強アルカリ、高温環境にも耐える。
- シール材 高温・高圧下でのシール（ガスケット、アニュラーシールなど）として使用され、化学装置、原子力産業などに応用されている。
- 航空宇宙および軍事産業
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- 高温耐性部品 ロケットエンジンのノズル、宇宙船の断熱層、航空機の油圧システムのシールなどに使用され、過酷な温度下でも性能を維持します。
- 潤滑材料:低摩擦特性により、航空ベアリングやギヤの理想的な潤滑材料となる。
- 電子・電気産業
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- 絶縁材料 高温ケーブルシース、ジャンクションボックス、半導体装置などに使用され、260℃でも安定した絶縁性を確保。
- 自動車製造
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- エンジン部品 バルブシールリング、ウォーターポンプシールリングなど。
- 建設・生活関連
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- 粘着防止コーティング 橋梁や大型建築物の屋外温度差に耐えるべたつき防止塗装に使用。
備考
- 温度制限:PTFEは高温に強いが、260℃を超える長時間の使用は軟化や性能劣化を引き起こす可能性があり、推奨範囲内で厳重に管理する必要がある。
- 毒性リスク:400℃を超えるような高温クラッキングは、毒性の高い副生成物（フルオロホスゲンなど）を放出する可能性があるため、保護が必要である。
まとめると、ポリテトラフルオロエチレンは、そのユニークな高温安定性により、多くの産業分野でかけがえのない材料となっているが、安全性と耐久性を確保するためには、特定のプロセス要件に従って使用条件を最適化する必要がある。
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