نتیجهگیری: هیچ «فرمول طلایی واحد»ای برای پلیتترافلوئورواتیلن (PTFE) وجود ندارد که کل صنعت از آن استفاده کند.
بر اساس اطلاعات عمومی فعلی ارائهشده توسط شرکت Chemours/تفلون، PTFE پرشده معمولاً به معنای افزودن ۵ تا ۴۰ درصد وزنی (wt%) پرکنندههای معدنی به پودر PTFE است. محصول Teflon™ PTFE 7C X بهوضوح بهعنوان «مناسب برای مخلوطشدن با پرکنندهها» — بهویژه پودرهای فلزی — ذکر شده است. پس از بررسی متقابل این اطلاعات با استانداردهای منتشرشده دایکین، محدودهها و جداول مقایسهای پرکنندههای ۳M Dyneon و دادههای قدیمی دوپانت، فرمولهایی که بهطور مکرر در تولید واقعی PTFE ظاهر میشوند، عبارتند از:
تمام درصدها بر اساس وزن نهایی (wt%) هستند .
(۱) ۸۵/۱۵: PTFE + ۱۵٪ الیاف شیشهای
این رایجترین درجه تقویتشدهٔ عمومی است. دایکین آن را بهصورت باز ۱۵GL فهرست کرده است. شرکت ۳M نیز الیاف شیشهای را بهعنوان یکی از پرکنندههای پرکاربردتر معرفی کرده است که معمولاً تا ۲۵ درصد وزنی و حداکثر تا ۴۰ درصد وزنی استفاده میشود. این ترکیب ثبات ابعادی خوبی ایجاد میکند، جلوی جریان سرد را میگیرد و تحمل حرارتی مناسبی دارد. نقطه ضعف آن: سطح متصلشده را بیشتر ساییده و بنابراین برای استفاده با فلزات نرم مناسب نیست.
(2) 75/25: PTFE + ۲۵٪ الیاف شیشهای
این نسخهٔ سنگینوزن ترکیب ۱۵٪ الیاف شیشهای است و یکی از قدیمیترین فرمولهای استاندارد محسوب میشود. دایکین آن را بهعنوان ۲۵GL فهرست کرده است. نمونههای مقایسهای شرکت ۳ام نیز شامل ۲۵٪ الیاف شیشهای میباشند. این ترکیب سختتر از نسخهٔ ۱۵٪ بوده و مقاومت بیشتری در برابر خزش دارد، اما سطح همجوش (همجفت) را حتی بیشتر از نسخهٔ ۱۵٪ ساییدگی میدهد.
(3) 80/15/5: PTFE + ۱۵٪ الیاف شیشهای + ۵٪ گرافیت
یکی از کلاسیکترین فرمولهای آببندی با اصطکاک پایین. نمودار سایش منتشرشده توسط شرکت ۳ام دقیقاً از ترکیب ۱۵٪ الیاف شیشهای و ۵٪ گرافیت بهعنوان نمونهای با سایش پایین استفاده میکند. دادههای قدیمی دوپونت نیز ترکیب الیاف شیشهای و گرافیت را در منطقهٔ سایش پایین برای فولاد ملایم قرار میدهند.
(4) 80/15/5: PTFE + ۱۵٪ الیاف شیشهای + ۵٪ MoS ₂
دایکین درجهٔ استاندارد ۱۵GL5M را فهرست کرده است. شرکت ۳ام اعلام میکند که مولیبدن دیسولفید (MoS₂) معمولاً بهعنوان پرکنندهٔ ثانویه تا حداکثر ۵ درصد وزنی اضافه میشود و کمترین ضریب اصطکاک اغلب از گرافیت یا MoS₂ بهتنهایی یا در ترکیب با الیاف شیشهای حاصل میشود. دادههای دوپونت نیز ترکیب الیاف شیشهای و MoS₂ را در منطقهٔ سایش پایین قرار میدهند.
(5) 85/15: PTFE + ۱۵٪ گرافیت
فرمولی قدیمیالسبک با اصطکاک پایین که نسبت به سطوح مجاور نرم ملایمتر است. دایکین آن را بهعنوان ۱۵GR فهرست کرده است. شرکت ۳ام نشان میدهد که گرافیت معمولاً بهعنوان پرکنندهٔ روانکنندهٔ ثانویه در حدود ۵ درصد وزنی استفاده میشود، اما میتواند تا ۲۰ درصد وزنی افزایش یابد تا هدایت حرارتی را بهبود بخشد. فرمولهای گرافیتی معمولاً کمترین ضریب اصطکاک را ارائه میدهند.
(۶)۷۵/۲۵: PTFE + ۲۵٪ کربن
خط دیگری کلاسیک از PTFE که به دو نوع کربن سخت و کربن نرم تقسیم شده است. دایکین هر دوی ۲۵CAR (کربن سخت) و ۲۵CAR/R (کربن نرم) را فهرست کرده است. محدودهٔ معمول ۳ام برای کربن نرم تا ۲۵ درصد وزنی و برای کربن سخت تا ۳۵ درصد وزنی است. کربن سخت عمدتاً برای بارهای بالا، مقاومت در برابر سایش و حلقههای پیستون استفاده میشود؛ در حالی که کربن نرم عمدتاً در کاربردهای بدون روغن (dry running) و بوشینگهای آببندی بهکار میرود.
(۷)۹۰/۱۰: PTFE + ۱۰٪ الیاف کربن
فرمولی بسیار رایج برای آببندیهای روانکاریشده با آب یا آببندیهای هیدرولیکی. دایکین آن را بهعنوان ۱۰CF فهرست کرده است. ۳ام اشاره میکند که الیاف کربن معمولاً تا ۱۵ درصد وزنی استفاده میشود و بهوضوح در شرایط مایع عملکرد خوبی دارد. راهنمای محیط آبی دوپانت نیز الیاف کربن را در سمت سایش پایین قرار داده است.
(۸)۶۰/۴۰: PTFE + ۴۰٪ برنج
یکی از قدیمیترین خانوادههای PTFE برای هیدرولیک فشار بالا است. دایکین علامت ۴۰BRR را ذکر کرده است. شرکت ۳ام میگوید پرکننده پودر برنج تا ۶۰ درصد وزنی نیز قابل دستیابی است و تمرکز آن بر مقاومت بالا در برابر سایش، هیدرولیک فشار بالا و هدایت حرارتی خوب است. دادههای دوپونت نیز برنج را در ناحیه سایش کم برای فولاد ملایم قرار میدهند. نقطه ضعف: عملکرد ضعیفتر در برابر مواد شیمیایی و الکتریکی، و عدم مناسببودن برای آب.
(۹)۶۰/۳۰/۱۰: PTFE + ۳۰٪ برنج + ۱۰٪ الیاف کربن
این نسخه بیشتر «نسخه کلاسیک بار سنگین» است تا یک استاندارد جهانی. نمودار سایش ۳ام از ۳۰٪ برنج / ۱۰٪ الیاف شیشهای استفاده میکند و نشان میدهد که این ترکیب کمترین ضریب سایش را در آن نمودار دارد — تفکری معمول در مورد سایش در شرایط PV بالا و کاربردهای سنگین.
اگر تمام موارد فوق را به یک فهرست کوتاه خلاصه کنیم، کلاسیکترین خانواده فرمولهای اختلاطی PTFE is: ۱۵٪ الیاف شیشهای، ۲۵٪ الیاف شیشهای، ۱۵٪ الیاف شیشهای + ۵٪ گرافیت، ۱۵٪ الیاف شیشهای + ۵٪ MoS ₂ ، ۲۵٪ کربن، ۱۰٪ الیاف کربن، ۴۰٪ برنج .
این پاسخ رسمی «تنها پاسخ» هیچ شرکت خاصی نیست. این صرفاً خلاصهای است که از تطبیق دستورالعملهای پرکنندهٔ شرکت Chemours/تفلون، درجههای استاندارد شرکت Daikin، محتوای معمول و نمودارهای شرکت 3M و سوابق قدیمی شرکت DuPont به دست آمده است.
در پایان دو یادآوری سریع داریم. اول اینکه تقریباً تمام فهرستهای عمومی از درصد وزنی (wt%) استفاده میکنند، اما برخی از بحثهای قدیمی DuPont به «حدود ۲۰ درصد حجمی (vol%) برای کمترین سایش» اشاره دارند. نمیتوان درصد وزنی و درصد حجمی را مستقیماً با یکدیگر مقایسه کرد، زیرا چگالی برنج، الیاف شیشهای و کربن بسیار متفاوت است. دوم اینکه اصطکاک و سایش PTFE تحت تأثیر قوی شکل پرکننده، مقدار آن، بار واردشده، سرعت، مادهٔ همجوش و محیط اطراف قرار دارد. همان «فرمول کلاسیک» ممکن است در شرایط کاری خشک روی فولاد و در شرایط روانکاری با آب بهطور بسیار متفاوتی رتبهبندی شود.