詳解密封材料知識(shí)
發(fā)布時(shí)間:2013-12-26瀏覽量:2868
一、密封材料定義及分類
密封材料(sealingmaterial)是指能承受接縫位移以達(dá)到氣密、水密目的而嵌入建筑接縫中的材料稱為密封材料。密封件材料有金屬材料(鋁、鉛、銦、不銹鋼等),也有非金屬材料(橡膠、塑料、陶瓷、石墨等)和復(fù)合材料(如橡膠-石棉板),但使用多的是橡膠類彈性體材料。
密封材料以其形態(tài)分為流體密封材料和非流體密封材料兩大類。
能承受接縫位移以達(dá)到氣密、水密的目的而嵌入建筑接縫中的定形和非定形的材料。
二、密封材料特性
密封材料一般應(yīng)具有良好的物理和機(jī)械性能、回彈性高、壓縮永久變形小、密封可靠、加工方便和使用壽命長(zhǎng)。硅橡膠密封劑能耐高溫和低溫、耐輻射、耐真空、無污染、無毒;聚硫橡膠密封劑具有優(yōu)異的耐航空燃料性能,還有就是耐高溫、耐高壓、耐摩擦、耐壓,這些都是密封行業(yè)的主導(dǎo)。
密封材料方向、密封材料的質(zhì)量直接影響機(jī)械身設(shè)備的生產(chǎn)效率,假如買到不合適的產(chǎn)品,對(duì)設(shè)備的使用效率有很大的影響。
三、密封材料的用途
密封材料在使用時(shí)可以配制成液狀或膏狀,涂敷在兩部件的接觸面之間,在一定的條件下固化或呈不干性膩?zhàn)悠鹈芊庾饔?;也可以加工成各種形狀的實(shí)心或空心圓環(huán)安裝在兩部件的接觸面之間起密封作用。前者稱密封材料只用于兩部件接觸面無相對(duì)運(yùn)動(dòng)的靜密封部位;后者稱密封件既可用于靜密封部位,又可用于兩部件的接觸面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)密封部位。
航空航天工業(yè)中使用的密封材料主要有:聚硫橡膠、硅橡膠和聚氨酯密封劑。聚硫橡膠密封劑具有優(yōu)異的耐航空燃料性能,主要用于機(jī)翼和機(jī)身整體油箱的密封。硅橡膠密封劑能耐高溫和低溫、耐輻射、耐真空、無污染、無毒,主要用于各種密封艙的密封。聚氨酯密封劑的超低溫性能良好,主要用于火箭推進(jìn)劑液氫、液氧的連接縫。飛機(jī)的座艙、窗門、儀表艙、炮彈艙、引射器、電插頭、電子元件和電磁鐵的灌封也都使用密封劑。
密封件材料有金屬材料(鋁、鉛、銦、不銹鋼等),也有非金屬材料(橡膠、塑料、陶瓷、石墨等)和復(fù)合材料(如橡膠-石棉板),但使用多的是橡膠類彈性體材料。
四、密封材料泄漏問題
密封問題無泄漏是化工設(shè)備的永遠(yuǎn)追求,正是這種要求促成了磁力泵和屏蔽泵的應(yīng)用日益擴(kuò)展。然而真正做到無泄漏還有很長(zhǎng)的路要走,比如磁力泵隔離套和屏蔽泵屏蔽套的壽命問題、材料的孔蝕問題、靜密封的可靠性問題等等?,F(xiàn)就密封方面的一些基本情況簡(jiǎn)單介紹如下:
1.密封形式 對(duì)于靜密封來說,通常只有密封墊和密封圈兩種形式,而密封圈又以O型圈應(yīng)用廣;對(duì)于動(dòng)密封,化工泵很少采用填料密封,以機(jī)械密封為主,機(jī)械密封又有單端面和雙端面、平衡型和非平衡型之分,平衡型適用于高壓介質(zhì)的密封(通常指壓力大于1.0MPa),雙端面機(jī)封主要用于高溫、易結(jié)晶、有粘度、含顆粒以及有毒揮發(fā)的介質(zhì),雙端面機(jī)封應(yīng)向密封腔中注入隔離液,其壓力一般高于介質(zhì)壓力0.07~0.1MPa?! ?/span>
2.密封材料化工泵靜密封的材料一般采用氟橡膠,特殊情況才采用聚四氟材料;機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)的材料配置較為關(guān)鍵,并不是硬質(zhì)合金對(duì)硬質(zhì)合金就好,價(jià)格高是一方面,兩者沒有硬度差也并不合理,所以好根據(jù)介質(zhì)特點(diǎn)區(qū)別對(duì)待。
五、密封材料的要求
密封件材料應(yīng)滿足密封功能的要求。由于被密封的工作介質(zhì)以及設(shè)備工作條件的不同,密封件材料應(yīng)具有不同的適應(yīng)性。
密封材料的一般要求:
1)摩擦因數(shù)小,耐磨性好;
2)抗腐蝕性能好,能在工作介質(zhì)中長(zhǎng)期工作,其體積和硬度變化小;
3)與密封面貼合的柔軟性和彈性好 ;
4)耐臭氧性和耐老化性好,使用壽命長(zhǎng);
5)加工性能好,價(jià)格低廉。
六、常用密封件材料適應(yīng)介質(zhì)和使用溫度
密封材料
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石油基液壓油和礦物基潤(rùn)滑酯
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水-油乳化液(難燃性液壓油)
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水-乙二醇基(難燃性液壓油)
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磷酸酯基(難燃性液壓油)
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使用溫度范圍(靜密封)/℃
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使用溫度范圍(動(dòng)密封)/℃
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丁腈橡膠
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√
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√
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√
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×
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-40~+120
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-40~+100
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聚氨酯橡膠
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√
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Δ
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×
|
×
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-30~+80
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一般不用
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氟橡膠
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√
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√
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√
|
√
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-25~+250
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-25~+180
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硅橡膠
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√
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√
|
×
|
Δ
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-50~+280
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一般不用
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丙烯酸酯橡膠
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√
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√
|
√
|
×
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-10~+180
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-10~+130
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丁基橡膠
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×
|
×
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√
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Δ
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-20~+130
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-20~+80
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乙丙橡膠
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×
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×
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√
|
Δ
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-30~+120
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-30~+120
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聚四氟乙烯
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√
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√
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√
|
√
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-100~+260
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-100~+260
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注:√—可以使用;Δ—有條件使用;×—不可使用六、常用密封材料特性1、橡膠密封材料 常用的橡膠密封材料主要是合成橡膠。由于合成橡膠的膠種較多,且各自的性能也各不相同。因此,在選用時(shí)除要求其必須滿足上述使用要求外,還應(yīng)根據(jù)不同膠種的特性和使用范圍,參照密封件的工況條件,進(jìn)行正確選擇。常用橡膠密封材料所適應(yīng)的介質(zhì)和使用溫度范圍如下:2、合成樹脂密封材料 常用合成樹脂中,使用多的是聚四氟乙烯樹脂。在聚四氟乙烯中摻入不同的充填材料,可改善和提高其綜合物理化學(xué)性能,從而擴(kuò)大了它的使用范圍。因此,聚四氟乙烯樹脂密封材料可適用石油基液壓油、水-油乳化液、水-乙二醇基液壓液、磷酸脂基液壓液等工作介質(zhì)的密封。3、金屬密封材料 金屬密封材料主要用于靜密封。4、鋼材類密封材料特性如下W 合金鋼304 不銹鋼306 耐腐蝕不銹鋼306L 超強(qiáng)耐腐蝕不銹鋼5、石墨密封材料耐溫:600℃自潤(rùn)滑性能良好耐腐蝕性強(qiáng)耐低溫6、其他密封材料聚酰膠、尼龍:耐溫:-40℃~100℃;耐磨性能佳(優(yōu)于銅和一般鋼材),耐弱酸、弱堿和水、醇等溶劑;不耐強(qiáng)酸,溶于濃硫酸、苯酚,有吸水性及冷流性;沖擊性好;有一定的機(jī)械強(qiáng)度;三元尼龍與丁腈并用制作往復(fù)動(dòng)密封,可以改善密封性能。聚甲醛POM:耐溫:-40℃~100℃;動(dòng)摩擦系數(shù)小,耐有機(jī)溶劑及化學(xué)腐蝕,具有良好的機(jī)械性能及抗蠕變性。應(yīng)用:適用于制作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封圈用的擋圈和導(dǎo)向支撐環(huán)。PTFE2: 四氟乙烯+玻璃纖維+二硫化鉬;PTFE3 四氟乙烯+銅粉;PTFE4 四氟乙烯+碳纖維;PEEK 聚醚醚酮七、密封材料的應(yīng)用 航空航天工業(yè)還要求密封材料能適應(yīng)一些特殊的環(huán)境要求,如耐真空、耐輻射、無污染、無毒、耐高低溫和耐航空燃料和火箭推進(jìn)劑等介質(zhì)的腐蝕。航空航天工業(yè)中使用的密封材料主要有:聚硫橡膠、硅橡膠和聚氨酯密封劑。聚硫橡膠密封劑具有優(yōu)異的耐航空燃料性能,主要用于機(jī)翼和機(jī)身整體油箱的密封。硅橡膠密封劑能耐高溫和低溫、耐輻射、耐真空、無污染、無毒,主要用于各種密封艙的密封。聚氨酯密封劑的超低溫性能良好,主要用于火箭推進(jìn)劑液氫、液氧的連接縫。飛機(jī)的座艙、窗門、儀表艙、炮彈艙、引射器、電插頭、電子元件和電磁鐵的灌封也都使用密封劑。表艙、炮彈艙、引射器、電插頭、電子元件和電磁鐵的灌封也都使用密封劑。表艙、炮彈艙、引射器、電插頭、電子元件和電磁鐵的灌封也都使用密封劑。