四氟襯套簡介
四氟襯套，通常指 聚四氟乙烯（PTFE）襯套 或 以PTFE為主要材料的滑動軸承。它是一種安裝在機械座孔中，用于支撐旋轉或滑動軸的核心部件。與傳統金屬軸承不同，PTFE襯套利用其自身卓越的自潤滑性和低摩擦特性來實現運動部件的順暢運轉，無需或僅需極少的外部潤滑，因此也被稱為 “自潤滑軸承” 或 “干式軸承”。
核心特性與優勢
四氟襯套的性能核心源于聚四氟乙烯（PTFE）材料，并常通過添加填充劑進行增強。
1. 極低的摩擦系數
PTFE是已知固體材料中摩擦系數最低的之一（動態摩擦系數約0.04-0.1）。這使得PTFE襯套啟動阻力小，運行平穩，能耗低。
2. 卓越的自潤滑性（無油潤滑）
這是其最關鍵的特性。PTFE材料會在摩擦過程中在摩擦副表面形成一層極薄的轉移膜，從而實現“PTFE對PTFE”的潤滑，徹底擺脫了對油脂或潤滑油的依賴。適用于無法加油或嚴禁油污的場合。
3. 優異的耐化學腐蝕性
與生料帶一樣，PTFE襯套幾乎耐所有強酸、強堿、溶劑和氧化劑，能在惡劣的化學環境中穩定工作。
4. 寬廣的適用溫度范圍
通常可在 -180°C 至 +260°C 的溫度范圍內保持性能，短時可承受更高溫度。
5. 良好的抗粘性和耐老化性
表面不粘，不易與軸粘附。且耐候性極佳，不老化，使用壽命長。
6. 電絕緣性
具有良好的絕緣性能，可用于需要絕緣的場合。
常見填充改性與提升的性能
純PTFE較軟、易磨損、易蠕變。因此，實際工業中常添加填充物來改善其性能：
玻璃纖維（GF）： 提高耐磨性和抗壓強度。
石墨（Gr）： 進一步提高自潤滑性和導熱性。
碳纖維（CF）： 顯著提高耐磨性、抗壓強度和導熱性，降低熱膨脹。
青銅（Bronze）： 大幅提高導熱性、抗壓強度和抗蠕變性，彌補PTFE的最大弱點。
二硫化鉬（MoS?）： 增強潤滑性，特別是在高負載下。
聚酰亞胺（PI）： 提高耐高溫性和機械強度。
主要應用領域
四氟襯套的“無油自潤滑”特性使其在以下領域不可替代：
食品飲料機械：灌裝機、包裝機、輸送設備等需要避免潤滑油污染產品的場合。
化工紡織機械：泵、閥、攪拌器、紡織染整設備等接觸化學介質或需要耐腐蝕的場合。
汽車工業： 底盤連接件、懸掛系統、離合器軸承、萬向節等無需維護或難以加油的部位。
辦公設備與家電： 復印機、打印機、洗衣機等需要安靜、無油運行的部件。
航空航天： 對重量、可靠性和免維護要求極高的部位。
醫療設備： 醫療儀器、診斷設備等需要清潔、無污染的運行環境。
水處理與船舶： 水下部件、閘門等易腐蝕或不易維護的場合。
用方法與注意事項
安裝： 通常采用壓入配合的方式安裝到經過精密加工的座孔中，確保襯套與座孔緊密貼合，防止在運行中轉動或蠕動。
配合軸： 對配合軸的硬度、表面粗糙度和公差有較高要求。軸表面通常需要淬硬（HRC 45以上）并磨光，以降低磨損。
間隙： 需要根據負載、速度和溫度計算并預留適當的配合間隙。
清潔：安裝前需確保軸、座孔和襯套本身清潔無污物。
禁用場景： 不適用于極高轉速或極高持續負載（除非使用特殊填充配方）的應用場景。在這些情況下，可能需要考慮其他類型的軸承。
常見類型與參數對比
四氟襯套常見類型與特點
類型
主要材料構成
核心特點
典型應用
純PTFE襯套
100% 聚四氟乙烯
化學性能最好，摩擦系數最低，但易磨損和蠕變
輕載、低速、強腐蝕環境的密封與支撐
PTFE + 青銅
PTFE + 青銅粉 + 鉛粉
承載能力極高，導熱性好，抗蠕變，適用于高負載
重型機械、汽車懸掛、建筑橋梁支座
PTFE + 玻璃纖維
PTFE + 玻璃纖維
耐磨性好，抗壓強度較高，成本效益好
化工泵閥、一般工業機械、中等負載場合
PTFE + 碳纖維
PTFE + 碳纖維
耐磨性極佳，機械強度高，導熱性好
高速應用、高耐磨要求場合、航空航天
PTFE + 石墨
PTFE + 石墨
自潤滑性更好，耐高溫性有所提升
高溫環境下的密封與軸承
性能參數表
特性
測試標準
單位
典型值范圍
備注
密度
ASTM D792
g/cm3
2.8 - 3.5 (因配方而異)
純PTFE約為2.2
最大靜承載
-
MPa (N/mm2)
100 - 250+
青銅填充型最高
最大PV值
-
MPa·m/s
0.4 - 1.2 (干態)
衡量摩擦功的極限值
摩擦系數 (干態)
ASTM D1894
-
0.04 - 0.15
與軸材質、表面光潔度、負載有關
磨損系數 (K）
-
mm3/(N·m·10?)
10 - 40
值越低越耐磨
使用溫度
-
°C
-180 to +260
短時可達280°C
線膨脹系數
ASTM E831
10??/K
5 - 12
約為鋼的5-10倍，設計時需考慮熱間隙
導熱系數
ASTM C177
W/m·K
0.4 - 1.5
填充后顯著改善，純PTFE僅0.25
四氟襯套是一種以其 “自潤滑、耐腐蝕、低摩擦” 三大核心特性解決特殊工況下軸承問題的關鍵零部件。它通過材料技術的創新（添加各種填充物），在保留PTFE優點的同時，極大改善了其機械性能弱點，從而在眾多無法使用傳統油脂潤滑的尖端和工業領域發揮著不可替代的作用。選型時需綜合考慮負載、速度、溫度、介質和環境要求來選擇最合適的材料配方。
