Les matériaux de garniture en PTFE et en graphite présentent des résistances à la traction différentes, le PTFE affichant généralement des valeurs plus élevées.Les garnitures en PTFE présentent des résistances à la traction allant de 2 000 à 4 970 PSI (ou 22 MPa selon la norme ASTM D4894), tandis que les garnitures en graphite mesurent généralement autour de 650 PSI.Ces différences découlent de la composition des matériaux : le PTFE est un polymère synthétique offrant une excellente résistance chimique et une faible friction, tandis que le graphite est un matériau inorganique à base de carbone apprécié pour sa conductivité thermique et son autolubrification.Le choix entre ces deux matériaux dépend des exigences de l'application, au-delà de la seule résistance à la traction, notamment des plages de température, de l'exposition aux produits chimiques et des propriétés électriques.
Explication des points clés :
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Plages de résistance à la traction
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Garniture en PTFE
:
- Minimum rapporté :2 000 PSI
- Maximum rapporté :4 970 PSI (ou 22 MPa selon ASTM D4894)
- Variantes de joints toriques :3,625-4,496 PSI
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Garniture en graphite
:
- Valeur rapportée cohérente : ~650 PSI
- Les divergences dans les valeurs du PTFE peuvent refléter les méthodes d'essai (par exemple, les normes ASTM) ou les formulations des matériaux.
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Garniture en PTFE
:
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Caractéristiques du matériau influençant la résistance
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PTFE
:
- Fluoropolymère synthétique à haut poids moléculaire
- Allongement à la rupture jusqu'à 220-400%, améliorant la durabilité sous contrainte.
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Graphite
:
- Couches de carbone d'origine naturelle avec des liaisons de van der Waals plus faibles
- Priorité à la conductivité thermique/électrique par rapport à la résistance mécanique
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PTFE
:
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Compromis de performance
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Avantages du PTFE
:
- Inertie chimique supérieure (résiste aux acides/gaz)
- Faible frottement (coefficient de 0,04-0,10) réduisant l'usure de l'arbre
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Avantages du graphite
:
- Résiste à des températures extrêmes (jusqu'à 1 000°C en atmosphère inerte)
- Autolubrifiant dans des conditions humides/sèches
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Avantages du PTFE
:
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Critères de sélection au-delà de la résistance à la traction
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Prendre en compte
les limites de température
:
- Le PTFE se ramollit au-delà de 260°C
- Le graphite conserve son intégrité à des températures plus élevées
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Évaluer la
compatibilité chimique
:
- Le PTFE cède aux métaux alcalins fondus
- Le graphite réagit aux oxydants puissants
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Évaluer
besoins en électricité
:
- Le PTFE est isolant ; le graphite conduit l'électricité
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Prendre en compte
les limites de température
:
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Normes et essais de l'industrie
- La norme ASTM D4894 régit les essais sur le PTFE, garantissant la reproductibilité.
- Les garnitures en graphite sont souvent conformes à l'API 622 pour les applications de tiges de vannes.
- Les données d'élongation (300-400% pour le PTFE) indiquent la flexibilité pendant l'installation.
Pour les applications d'étanchéité dynamique nécessitant une résilience mécanique, la résistance à la traction et l'allongement plus élevés du PTFE le rendent préférable.Dans les environnements à haute température ou conducteurs, la résistance à la traction plus faible du graphite peut être compensée par sa stabilité thermique.Il convient de toujours consulter les fiches techniques des fabricants, car les additifs (par exemple, la fibre de verre dans le PTFE) peuvent modifier les propriétés de manière significative.
Tableau récapitulatif :
| Propriété | Garniture en PTFE | Garniture en graphite |
|---|---|---|
| Résistance à la traction | 2 000-4 970 PSI (22 MPa ASTM) | ~650 PSI |
| Limite de température | Se ramollit au-dessus de 260°C | Stable jusqu'à 1 000°C |
| Principaux avantages | Inertie chimique, faible frottement | Conductivité thermique/électrique |
| Allongement à la rupture | 220-400% | N/A |
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