PTFE の引張特性と高電圧の用途

ポリテトラフルオロエチレン (PTFE) は、1930 年代後半に化学者が新しいタイプのパーフルオロエチレン ベースの冷媒の開発に努めていたときに偶然発明された合成材料です。科学者は、クロロフルオロカーボンを生成するというよりも、そのプロセスで使用されるパーフルオロエチレンが容器内の鉄分と反応し、圧力下で重合することを発見して驚いた。

引張特性:引張破断応力と破断ひずみは、品質管理の目的で広く使用されていますが、次の 2 つの理由により、設計目的では不十分な量です。まず、最も重要なことは、PTFE は降伏点 (降伏点、つまり破断点が生じる点) を超えるひずみでは決して使用すべきではないことです。荷重変形曲線には明らかな傾きの変化があり、第二に、破断点は試験片の形状に依存するため、実際の挙動を予測するのには役立ちません。

PTFE の試験片で得られる引張荷重 - 伸び曲線は、結晶化度、分子量、サイズ、形状、そしておそらくは元の粒子の構造と製造後に残る欠陥の程度に依存します。さらに、熱可塑性プラスチックの場合と同様に、試験温度とひずみ速度にも依存します。これらの複雑さのため、ここでのデータは一般的な動作を示すことしかできません。温度の関数としての PTFE の張力挙動の一般的な傾向。これらは降伏応力を導き出すことができる典型的な曲線ですが、他のほとんどのプラスチック材料で可能であるほど正確ではありません。

PTFE の高電圧での使用:高電圧用途に関しては、PTFE が非トラッキング材料であるため、沿面放電が存在すると侵食によって故障が発生することが長い間知られていました。Parr と Scarisbrick は、電解液を使用した IEE トラッキング テストと ASTM 粉塵霧テスト (D21 32-62T) によって、広範囲のポリマー絶縁体の挙動を比較しました。彼らは、PTFE が、粉塵霧試験で 1000 時間を超える長寿命を示す浸食クラスの 1 つであることを発見しました。したがって、PTFE は屋外用途での利用に役立つ表面特性を備えています。

バルク絶縁の場合、高電圧用途で要求される非常に低いレベルの気孔率と内部ボイドを備えた構造を製造するには、高品質の製造が必要となります。電子放電検出器を使用したテストを行うことで、空隙内で発生する可能性のある有害な放電がないことを確認できます。あるいは、ＰＴＦＥに誘電性液体または高圧ガスを含浸させてポリマー内の空隙を少なくとも部分的に埋めることによって放電を低減することも可能である。その結果、油中で行われた試験から得られた絶縁耐力の値は、加工が不十分な PTFE では、油によって存在する空隙が含浸しているため、誤解を招くほど高くなる可能性があります。