Le PTFE chargé combine les avantages inhérents au PTFE pur, tels que la faible friction et la résistance chimique, avec des propriétés mécaniques améliorées grâce à l'ajout de charges telles que les fibres de verre, le carbone ou le bronze. Ces charges améliorent la résistance à l'usure, la résistance à la compression et la stabilité dans des conditions extrêmes, tout en maintenant la résistance à la température du PTFE. Les principales caractéristiques mécaniques sont une résistance modérée à la traction (20,7-34,5 MPa), un allongement élevé (200-400 %) et une dureté améliorée (5,9-6,5 HV). Toutefois, des problèmes persistent, comme le fluage sous contrainte constante, qui peuvent être atténués par des adaptations de la conception, comme les noyaux en caoutchouc collés dans les joints. Le PTFE chargé est idéal pour les applications à forte charge et à haute température où la durabilité et le faible frottement sont essentiels.
Explication des points clés :
1. Résistance à l'usure et dureté accrues
- Le PTFE chargé incorpore des matériaux tels que le verre, le graphite ou le bronze pour réduire l'usure et augmenter la dureté de la surface (5,9-6,5 HV).
- Il conserve le faible coefficient de frottement (~0,05-0,10) du PTFE pur, ce qui le rend adapté aux applications de glissement.
- Exemple : pièces personnalisées en ptfe utilisent souvent des grades chargés pour prolonger la durée de vie dans les environnements abrasifs.
2. Résistance sous charge
- Résistance à la traction: De 20,7 à 34,5 MPa, convient aux applications soumises à des contraintes modérées.
- Résistance à la compression: Résistance améliorée à la déformation sous charge, essentielle pour les joints et les roulements.
- Résistance à l'impact: 1,5e4-1,7e4 J/m², assurant la robustesse dans les applications dynamiques.
3. Stabilité thermique et chimique
- Fonctionne en continu jusqu'à +260°C, surpassant la plupart des fluoroplastiques.
- Résistant aux intempéries, aux UV et aux produits chimiques agressifs (acides, solvants).
4. Défis : Fluage et flexibilité
-
Sujet à une déformation permanente sous une contrainte prolongée (fluage). Les solutions comprennent :
- L'utilisation de charges pour réduire le flux de froid.
- Renforcement avec des noyaux en caoutchouc collés dans les joints.
- La faible rigidité (module de Young : 0,058-0,0801 × 10⁶ psi) limite les applications de haute précision.
5. Propriétés spécialisées
- Mémoire plastique: Peut reprendre sa forme initiale après déformation s'il est chauffé.
- Résistance électrique: Idéal pour l'isolation des composants.
6. Applications
- Roulements à forte charge, revêtements chimiquement résistants et joints à faible frottement.
- Pièces sur mesure nécessitant un équilibre entre durabilité et propriétés anti-adhérentes.
La polyvalence du PTFE chargé en fait un choix de premier ordre pour les industries exigeant une fiabilité dans des conditions difficiles, bien que les concepteurs doivent tenir compte de son comportement de fluage et de sa rigidité modérée.
Tableau récapitulatif :
| Propriété | Valeur/Description |
|---|---|
| Résistance à la traction | 20,7-34,5 MPa |
| Allongement | 200-400% |
| Dureté (HV) | 5.9-6.5 |
| Coefficient de friction | 0.05-0.10 |
| Résistance à la compression | Meilleure résistance à la déformation |
| Plage de température | Jusqu'à +260°C |
| Résistance au fluage | Modérée ; atténuée par des charges ou des noyaux en caoutchouc collés |
| Applications | Joints, roulements, revêtements et pièces sur mesure pour les environnements chimiques et à forte charge. |
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