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(zhuǎn)或滑動軸的核心部件。與傳統(tǒng)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(xiàn)運動部件的順暢運轉(zhuǎn)，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(yōu)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(shù)
PTFE是已知固體材料中摩擦系數(shù)最低的之一（動態(tài)摩擦系數(shù)約0.04-0.1）。這使得PTFE襯套啟動阻力小，運行平穩(wěn)，能耗低。
2. 卓越的自潤滑性（無油潤滑）
這是其最關(guān)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(zhuǎn)移膜，從而實現(xiàn)“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(yōu)異的耐化學(xué)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(xué)環(huán)境中穩(wěn)定工作。
4. 寬廣的適用溫度范圍
通?？稍?-180°C 至 +260°C 的溫度范圍內(nèi)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(yè)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(dǎo)熱性。
碳纖維（CF）： 顯著提高耐磨性、抗壓強度和導(dǎo)熱性，降低熱膨脹。
青銅（Bronze）： 大幅提高導(dǎo)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(yīng)用領(lǐng)域
四氟襯套的“無油自潤滑”特性使其在以下領(lǐng)域不可替代：
食品飲料機械：灌裝機、包裝機、輸送設(shè)備等需要避免潤滑油污染產(chǎn)品的場合。
化工紡織機械：泵、閥、攪拌器、紡織染整設(shè)備等接觸化學(xué)介質(zhì)或需要耐腐蝕的場合。
汽車工業(yè)： 底盤連接件、懸掛系統(tǒng)、離合器軸承、萬向節(jié)等無需維護或難以加油的部位。
辦公設(shè)備與家電： 復(fù)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(yī)療設(shè)備： 醫(yī)療儀器、診斷設(shè)備等需要清潔、無污染的運行環(huán)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(jīng)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(zhuǎn)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(jù)負載、速度和溫度計算并預(yù)留適當(dāng)?shù)呐浜祥g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(zhuǎn)速或極高持續(xù)負載（除非使用特殊填充配方）的應(yīng)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(shù)對比
四氟襯套常見類型與特點
類型
主要材料構(gòu)成
核心特點
典型應(yīng)用
純PTFE襯套
100% 聚四氟乙烯
化學(xué)性能最好，摩擦系數(shù)最低，但易磨損和蠕變
輕載、低速、強腐蝕環(huán)境的密封與支撐
PTFE + 青銅
PTFE + 青銅粉 + 鉛粉
承載能力極高，導(dǎo)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(yè)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(dǎo)熱性好
高速應(yīng)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(huán)境下的密封與軸承
性能參數(shù)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(tài))
衡量摩擦功的極限值
摩擦系數(shù) (干態(tài))
ASTM D1894
-
0.04 - 0.15
與軸材質(zhì)、表面光潔度、負載有關(guān)
磨損系數(shù) (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(shù)
ASTM E831
10??/K
5 - 12
約為鋼的5-10倍，設(shè)計時需考慮熱間隙
導(dǎo)熱系數(shù)
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(guān)鍵零部件。它通過材料技術(shù)的創(chuàng)新（添加各種填充物），在保留PTFE優(yōu)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(tǒng)油脂潤滑的尖端和工業(yè)領(lǐng)域發(fā)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(zhì)和環(huán)境要求來選擇最合適的材料配方。
