PTFE подвержен сильной ползучести, вызывающей снижение давления на уплотнительных поверхностях и утечки; углеродный графит сохраняет стабильность размеров. В статье сравниваются скорость ползучести, теплопроводность, температурный предел, твёрдость и предел PV, чтобы помочь выбрать торцевое уплотнение для химического насоса и компрессора.
PTFE известен чрезвычайно низким коэффициентом трения и почти универсальной стойкостью к коррозии, однако в условиях высокотемпературных уплотнений высокого давления очевидны три ключевых недостатка этого полимера — ползучесть при холодном течении, низкая теплопроводность и низкая твёрдость: заметная ползучесть возникает при 80–120°C, а падение давления на уплотнительных поверхностях приводит к утечкам. Углеродный графит обеспечивает стабильность размеров, высокую теплопроводность и твёрдость, увеличивая срок службы уплотнения в тех же условиях. В этом сравнении количественно оцениваются 8 ключевых различий.
| Свойство | Уплотнение из углеродного графита | Уплотнение из PTFE |
|---|---|---|
| Скорость ползучести (100°C/10MPa) | ≈0（无机物） | 1–3%/1000h |
| Теплопроводность | 45–70 W/(m·K) | 0.25 W/(m·K) |
| Макс. рабочая температура | 500°C | 260°C |
| Твёрдость (по Шору) | 78–82 HS | D50–D65 |
| Предел PV (сухое трение) | ×3–5 | ×1.0 |
| Стабильность размеров | ✓ | ✗ (冷流) |
| Стойкость к сильным кислотам и щелочам | ✓ | ✓（更优） |
| Коэффициент сухого трения | 0.04–0.08 | 0.02–0.04 |
Если рабочая температура уплотнения превышает 80°C или давление превышает 1 MPa, ползучесть PTFE при холодном течении приводит к падению давления на уплотнительных поверхностях и утечкам — предпочтителен углеродный графит. Теплопроводность углеродного графита в 180–280 раз выше, чем у PTFE, что обеспечивает значительно лучший отвод тепла; предел PV выше в 3–5 раз, поэтому этот материал идеально подходит для высокоскоростных уплотнений сухого трения, работающих под высоким давлением. PTFE предпочтителен только в сильно окислительных средах (царская водка, концентрированная перекись водорода) при температуре ниже 80°C и давлении ниже 0.5 MPa, в условиях низкой нагрузки, благодаря повышенной коррозионной стойкости и более низкому коэффициенту трения.
PTFE is a semi-crystalline polymer; under sustained load its molecular chains slip and cold-flow, so seal-face pressure decays over time. At 100°C/10MPa the creep rate reaches 1–3% per 1000 hours, and once the face deforms the medium leaks along low-pressure zones.
Carbon graphite conducts 45–70 W/(m·K) vs only about 0.25 W/(m·K) for PTFE — a 180–280× difference. Frictional heat is dissipated quickly, preventing localized overheating and deformation of the seal face.
In strongly oxidizing media (aqua regia, concentrated hydrogen peroxide, concentrated nitric acid) at temperatures below 80°C and pressures below 0.5 MPa under low load. PTFE offers broader corrosion resistance and a lower friction coefficient (0.02–0.04).
Yes. Carbon graphite often serves as the rotating face while PTFE is used as a static seal ring or bellows, combining graphite wear/heat performance with PTFE corrosion-resistant compliance. However, as a friction pair, carbon graphite is typically mated with silicon carbide or tungsten carbide, not PTFE.
Свяжитесь с нашей инженерной командой для получения техспецификаций, индивидуальных решений или конкурентных цен. Мы ответим в течение 24 часов.
