PTFE com carbono e grafite (25 % C e 15 % grafite)
PTFE carregado com carbono ou grafite para deslizamento em água, vapor e química
O carbono e o grafite dão ao PTFE resistência à compressão, condução de calor e baixo desgaste, inclusive em água e vapor, onde o bronze se corrói. São cargas quimicamente quase tão inertes quanto o próprio PTFE e menos abrasivas que a fibra de vidro. Combinações de carbono e grafite são comuns em anéis de pistão de compressores sem óleo.
Designações e equivalências
| Sistema | Designação |
|---|---|
| Sigla (ISO 1043) | PTFE + carbono / grafite |
| Comercial | Fibracon PTFE + 25% Carbon (Roechling); POLYFLON 25CAR (Daikin); Fibracon PTFE + 15% Graphite (Roechling); POLYFLON 15GR (Daikin) |
Normas por forma de produto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Composto de PTFE com carga | ASTM D4745* |
| Tarugo, tubo e chapa moldados | Especificação do fabricante do semiacabado |
| Peça usinada sob desenho | Tolerância ISO 2768 ou do desenho |
Composição e carga
Composição nominal em massa
| Componente | Teor |
|---|---|
| PTFE | 75 % (grau carbono) ou 85 % (grau grafite) |
| Carbono (coque/fibra) | 25 % em massa |
| Grafite | 15 % em massa |
Propriedades mecânicas
Valores típicos de catálogo do fabricante do semiacabado, 23 °C (25 % carbono, 15 % grafite); métodos ISO/ASTM conforme a fonte
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Resistência à tração | 25 % carbono: min, 15 MPa · 15 % grafite: >13 MPa |
| Alongamento na ruptura | 25 % carbono: min, 90 % · 15 % grafite: >180 % |
| Resistência à compressão | 25 % carbono: 10 MPa |
| Dureza | 25 % carbono: Shore D 63 · 15 % grafite: Shore D 55-59 |
Propriedades físicas e térmicas típicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 25 % carbono: 2,10 ± 0,03 g/cm³ · 15 % grafite: 2,05-2,25 g/cm³ |
| Temperatura máxima contínua | 260 °C |
| Temperatura mínima de serviço | -200 °C |
| HDT (1,8 MPa) | 25 % carbono: 65 °C |
| Fusão ou transição vítrea | 327 °C |
| Expansão térmica linear | 25 % carbono: 95 µm/m·K |
| Condutividade térmica | 25 % carbono: 0,64 W/m·K |
| Absorção de água (24 h) | 25 % carbono: 0,05 % |
| Inflamabilidade (UL 94) | 25 % carbono: V-0 |
Calcule o peso de barra, chapa ou tubo de PTFE com carbono e grafite (25 % C e 15 % grafite) →
Atrito, desgaste e limite PV
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Coeficiente de atrito dinâmico contra aço | 25 % carbono: 0,06 (dinâmico, 0,8 m/s, 1 MPa, contra aço inox Ra 0,5 µm) |
| Limite PV (pressão × velocidade) | 25 % carbono: 0,365 MPa·m/s (a 0,05 m/s); 0,46 MPa·m/s (a 0,5 m/s); 0,545 MPa·m/s (a 5 m/s) |
| Deformação sob carga (fluência) | 25 % carbono: 5-7 % (deformação sob carga, ASTM D621) |
| Deformação sob carga (fluência) | 25 % carbono: 6,5 % (deformação total sob 14 MPa, 24 h) |
PV e atrito dependem do método de ensaio, do par (aço, inox, rugosidade), da lubrificação e do fator de segurança de cada fabricante: compare valores da mesma fonte e confirme em ensaio nas aplicações críticas.
Resistência química
| Meio | Resistência |
|---|---|
| Ácidos | Muito boa (Daikin cita resistência a ácido clorídrico) |
| Bases (álcalis) | Muito boa |
| Solventes | Muito boa |
| Hidrocarbonetos e óleos | Muito boa |
| Vapor e água quente | Muito boa; indicado para aplicações com água (Daikin) |
Formas de fornecimento e medidas
- Tarugo (barra redonda)
- Chapa (placa)
- Tubo e bucha
- Buchas e anéis moldados
- Matéria-prima: tarugo (barra redonda), chapa (placa) e tubo, cortados na medida
- Peça usinada sob desenho ou amostra, no mesmo pedido das peças metálicas
- Certificado de conformidade do lote; declaração FDA/UE 10/2011 quando o grau permite
Temperatura de serviço, usinagem e montagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Temperatura de serviço | Serviço contínuo até 260 °C; mínima -200 °C (sem carga; com carga, limite pelo HDT e pela fluência). |
| Recozimento (alívio de tensões) | Recozimento de alívio de tensões antes da usinagem fina. |
| Colagem e soldagem | Não solda; colagem só com ataque químico da superfície. |
| Usinagem | Usina bem com metal duro; o pó de carbono é condutivo, limpar a máquina. |
Aplicações típicas
- Anéis de pistão de compressores sem óleo
- Buchas e mancais em água, vapor e meios químicos
- Selos e vedações de bombas
- Anéis-guia em água e emulsões
- Peças antiestáticas
Alternativas: PTFE com bronze em hidráulica com óleo e carga alta; PEEK com carbono quando a carga e a temperatura passam do limite do PTFE.
Perguntas frequentes
Quais normas cobrem o PTFE com carbono e grafite (25 % C e 15 % grafite)?
Composto de PTFE com carga: ASTM D4745*. Tarugo, tubo e chapa moldados: Especificação do fabricante do semiacabado. Peça usinada sob desenho: Tolerância ISO 2768 ou do desenho.
Até que temperatura o PTFE com carbono e grafite (25 % C e 15 % grafite) pode ser usado?
Serviço contínuo até 260 °C; mínima -200 °C (sem carga; com carga, limite pelo HDT e pela fluência).
Quais materiais substituem o PTFE com carbono e grafite (25 % C e 15 % grafite)?
PTFE com bronze em hidráulica com óleo e carga alta; PEEK com carbono quando a carga e a temperatura passam do limite do PTFE.
Carbono ou bronze no PTFE?
Carbono em água, vapor, ácidos e meios onde o bronze se corrói; bronze em óleo hidráulico, com carga maior e melhor condução de calor.
PTFE com carbono conduz eletricidade?
Conduz parcialmente: as cargas de carbono tornam o PTFE dissipativo, útil em peças antiestáticas. Não é isolante como o PTFE virgem.
