Le PTFE (polytétrafluoroéthylène) est réputé pour ses propriétés thermiques exceptionnelles, ce qui en fait un matériau de choix pour les applications à haute température dans tous les secteurs.Sa stabilité thermique s'étend des températures cryogéniques jusqu'à 260°C, avec un point de fusion autour de 327°C.Ses principales caractéristiques thermiques sont une faible conductivité thermique (0,25 W/m-K), une capacité thermique spécifique élevée (1000 J/kg-K) et un coefficient de dilatation thermique important (100-160 x10-⁶/K).Ces propriétés, associées à son inertie chimique et à son faible coefficient de frottement, font du PTFE un matériau idéal pour la fabrication de pièces sur mesure dans des environnements difficiles, bien que sa température de déflexion thermique sous charge (54-120°C) exige une conception minutieuse.
Explication des points clés :
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Gamme de résistance à la température
- Limite inférieure -260°C (compatibilité cryogénique)
- Limite supérieure 260°C (service continu), avec fusion à 327°C
- Essentiel pour les applications telles que les pièces en ptfe sur mesure dans l'aérospatiale ou le traitement chimique, où les températures extrêmes sont courantes.
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Mesures de stabilité thermique
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Température de déviation de la chaleur:
- 120°C à une charge de 0,45 MPa
- 54°C à 1,8 MPa (mise en évidence de la sensibilité à la charge)
- Chaleur spécifique:1000 J/kg-K (absorbe une grande partie de la chaleur avant l'augmentation de la température)
- Conductivité thermique:0,25 W/m-K (mauvais transfert de chaleur, utile pour l'isolation)
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Température de déviation de la chaleur:
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Expansion et inflammabilité
- Coefficient de dilatation thermique:100-160 x10-⁶/K (nécessite des tolérances de conception pour les changements dimensionnels)
- Inflammabilité:UL94 V0 (autoextinguible) avec un indice d'oxygène limite de 95 % (pratiquement ininflammable).
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Implications pratiques
- Résistance aux rayonnements/UV:Excellent pour les environnements extérieurs ou stériles (par exemple, autoclavage médical).
- Risques liés aux fumées:La décomposition à plus de 260°C libère des fumées toxiques, nécessitant une ventilation dans les environnements industriels.
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Avantages comparatifs
- Le PTFE surpasse la plupart des plastiques en termes d'endurance thermique, mais sa résistance mécanique à la chaleur est plus faible (par exemple, la résistance à la traction diminue à des températures élevées).
Ces propriétés rendent le PTFE indispensable pour les joints, les revêtements et les composants isolants, mais les concepteurs doivent tenir compte de sa dilatation et de ses limites de charge à des températures élevées.
Tableau récapitulatif :
| Propriété | Valeur | Implications |
|---|---|---|
| Plage de température | -260°C à 260°C (fond à 327°C) | Convient aux environnements cryogéniques et à haute température (par exemple, l'aérospatiale, l'autoclavage). |
| Conductivité thermique | 0,25 W/m-K | Faible transfert de chaleur ; idéal pour l'isolation. |
| Capacité thermique spécifique | 1000 J/kg-K | Absorbe une quantité importante de chaleur avant que la température n'augmente. |
| Température de déflexion de la chaleur | 54-120°C (en fonction de la charge) | La résistance mécanique diminue sous l'effet de la charge à des températures élevées. |
| Dilatation thermique | 100-160 x10-⁶/K | Nécessite des tolérances de conception pour les changements de dimensions. |
| Inflammabilité | UL94 V0, LOI 95% | Auto-extinguible ; pratiquement ininflammable. |
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