¿Cuál es la resistencia a la tracción de las empaquetaduras de PTFE y grafito?Principales diferencias y guía de selección

Los materiales de las empaquetaduras de PTFE y grafito presentan distintas resistencias a la tracción, siendo la del PTFE generalmente superior.La resistencia a la tracción de las empaquetaduras de PTFE oscila entre 2.000 y 4.970 PSI (o 22 MPa según ASTM D4894), mientras que la de las empaquetaduras de grafito suele rondar los 650 PSI.Estas diferencias se deben a la composición de sus materiales: el PTFE es un polímero sintético con una excelente resistencia química y baja fricción, y el grafito es un material inorgánico a base de carbono apreciado por su conductividad térmica y autolubricación.La elección entre uno y otro depende de los requisitos de la aplicación, más allá de la resistencia a la tracción, incluidos los rangos de temperatura, la exposición química y las propiedades eléctricas.

Explicación de los puntos clave:

1. Rangos de resistencia a la tracción

   • Empaquetadura de PTFE :
     • Mínimo reportado:2.000 PSI
     • Máximo reportado:4.970 PSI (o 22 MPa según ASTM D4894)
     • Variantes de junta tórica3.625-4.496 PSI
   • Empaquetadura de grafito :
     • Valor notificado coherente: ~650 PSI
   • Las discrepancias en los valores de PTFE pueden reflejar métodos de ensayo (por ejemplo, normas ASTM) o formulaciones del material.

2. Características del material que influyen en la resistencia

   • PTFE :
     • Fluoropolímero sintético de alto peso molecular
     • Presenta un alargamiento a la rotura de hasta el 220-400%, lo que aumenta la durabilidad bajo tensión
   • Grafito :
     • Capas de carbono naturales con enlaces van der Waals más débiles
     • Prioriza la conductividad térmica/eléctrica sobre la resistencia mecánica

3. Ventajas y desventajas

   • Ventajas del PTFE :
     • Inercia química superior (resiste ácidos/gases)
     • La baja fricción (coeficiente 0,04-0,10) reduce el desgaste del eje
   • Ventajas del grafito :
     • Soporta temperaturas extremas (hasta 1.000°C en atmósferas inertes)
     • Autolubricación en condiciones húmedas/secas

4. Criterios de selección más allá de la resistencia a la tracción

   • Considerar límites de temperatura :
     • El PTFE se ablanda por encima de 260°C
     • El grafito mantiene su integridad a temperaturas más elevadas
   • Evalúe compatibilidad química :
     • El PTFE falla con metales alcalinos fundidos
     • El grafito reacciona con oxidantes fuertes
   • Evaluar necesidades eléctricas :
     • El PTFE es aislante; el grafito conduce la electricidad

5. Normas y ensayos industriales

   • ASTM D4894 rige los ensayos de PTFE, garantizando la reproducibilidad
   • La empaquetadura de grafito suele cumplir la norma API 622 para aplicaciones de vástagos de válvulas
   • Los datos de elongación (300-400% para PTFE) indican flexibilidad durante la instalación

Para aplicaciones de estanquidad dinámicas que requieren resistencia mecánica, es preferible el PTFE por su mayor resistencia a la tracción y elongación.En entornos de alta temperatura o conductores, la menor resistencia a la tracción del grafito puede verse compensada por su estabilidad térmica.Consulte siempre las hojas de datos del fabricante, ya que los aditivos (por ejemplo, fibra de vidrio en PTFE) pueden modificar significativamente las propiedades.

Tabla resumen:

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