Thermische Belastbarkeit
Die thermische Belastbarkeit von PTFE reicht von –260 °C bis +260 °C, kurzzeitig auch bis +300°C
(z. B. keine Versprödung in siedendem Helium bei –269 °C). Dieser Temperaturbereich wird von
keinem anderen Kunststoff erreicht. Die Dauergebrauchstemperaturen richten sich jedoch nach
den jeweils vorliegenden Beanspruchungen. Das bedeutet in der Praxis, dass PTFE bei mäßiger
mechanischer Beanspruchung von –200 °C bis +260 °C eingesetzt werden kann.
Temperatureinsatzgrenzen einiger Fluorkunststoffe 2)
Wärmeausdehnung von PTFE und modifiziertem PTFE
Relative Längenänderung von ungefülltem PTFE in Abhängigkeit von der Temperatur 2)
Kristallitumwandlung bei 19 °C (triklin -> hexagonal) |
Linearer Ausdehnungskoeffizient von ungefülltem PTFE in Abhängigkeit von der Temperatur 2)
Kristallitumwandlung bei 19 °C (triklin -> hexagonal) |
Bei der Konstruktion von Bauteilen ist auf die
verhältnismäßig hohe Wärmeausdehnung
dieser Werkstoffe zu achten:
10 – 30 °C: = 21 x 10-5 1/K
30 – 100 °C: = 11 x 10-5 1/K
30 – 200 °C: = 13 x 10-5 1/K
30 – 300 °C: = 19 x 10-5 1/K
Werden PTFE-Bauteile von +20 °C auf –260 °C
abgekühlt, so tritt dabei ein Längenschrumpf
von ca. 2 % auf.
Im Verlauf des linearen Ausdehnungskoeffizienten
sind zwei Bereiche auffallend:
- Bei 19 °C findet eine Umwandlung im
Kristallgitter statt (19 °C hexagonal)
- Bei ca. 327 °C findet man eine noch stärkere Unstetigkeit, den Kristallschmelzpunkt
Hinweis
- Bei exakten Messungen eng tolerierter
Bauteile aus PTFE ist deshalb unbedingt
eine Messtemperatur von
23 +/–2 °C vorzusehen
- In der Regel haben PTFE-Compounds
eine geringere Wärmeausdehnung.
Die Abhängigkeit zwischen Temperatur
und Wärmedehnung ist
nachfolgend dargestellt
Wärmeausdehnung von ungefülltem PTFE und PTFE-Compounds, gemessen längs und quer zur Pressrichtung 2)
Prüfkörper: Durchmesser 16 mm, Länge 40 mm'
 quer  längs  quer = längs
PTFE reinweiß
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PTFE mit 60 % Bronze
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Werkstoff HS 21059
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PTFE mit 25 % Glasfasern
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Werkstoff HS 21037
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PTFE mit 10 % Glasfasern und 10 % Grafit
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PTFE mit 25 % Kohle
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PTFE mit 30% Kohle und 3 % Grafit
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(2) Diagramme:
Die Angaben der Diagramme basieren auf von ElringKlinger Kunststofftechnik ermittelten Vergleichswerten. Sie sind unter speziellen, definierten Bedingungen entstanden und nicht exakt auf andere Anwendungen übertragbar. Die Diagramme ermöglichen einen grundsätzlichen Vergleich der Eigenschaften unserer Werkstoffe und Halbzeuge.
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Werkstoffe 
