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密封材料的种类及用途

一、密封件的分类
密封可分为两大类:相对静止的接合面之间的静密封和相对运动的接合面之间的动密封。静密封主要分为三类:密封、橡胶密封和接触密封。静密封按工作压力可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封通常采用较软、较宽的垫片,而高压静密封采用较硬的金属垫片,接触宽度较窄。动态密封可分为两种基本类型:旋转密封和往复密封。根据密封件是否与相对运动部件接触,可分为接触式密封件和非接触式密封件。
一般来说,接触式密封具有良好的密封性能,但受摩擦磨损的限制,适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封密封性能较差,适用于转速较高的场合。
二、印章的选择
密封的基本要求是密封好、安全可靠、寿命长,力求结构紧凑、系统简单、制造维修方便、成本低。大部分密封件为易损件,应保证互换性,实现标准化、系列化。
3.密封材料
3.1 密封材料的种类和用途
密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同,设备的工况不同,对密封材料的适应性也不同。对密封材料的要求一般是:
1)材料密实性好,不易漏介质;
2)适当的机械强度和硬度;
3)压缩性和回弹性好,永久变形小;
4)在高温下不软化、不分解,在低温下不硬化、不脆化;
5)耐腐蚀性能好,可在酸、碱、油等介质中长期工作,体积和硬度变化小,不粘附在金属表面;
6)摩擦系数小,耐磨性好;
7)具有与密封面结合的灵活性;
8)耐老化性好,经久耐用;
9)加工制造方便,价格低廉,材料易得。
橡胶是一种非常常用的密封材料。除橡胶外,石墨、聚四氟乙烯和各种密封胶也适用于密封材料。
3.2 通用橡胶密封制品材料
通用型橡胶密封制品越来越广泛地应用于国防、化工、煤炭、石油、冶金、交通和机械制造等行业,已成为各行业的基础零部件。
四、橡胶密封制品常用材料如下:
1 硅橡胶
硅橡胶具有突出的耐高低温、耐臭氧和耐候性能。在-70~260℃的工作温度范围内能保持其独特的柔韧性和耐臭氧性和耐候性。适用于制作热机。所需垫片,如强光源灯罩垫片、阀门垫片等。由于硅橡胶不耐油,机械强度低,价格昂贵,不适合制作耐油密封制品。
2 丁腈橡胶
丁腈橡胶对燃料油和芳香族溶剂具有优良的耐受性,但对酮类、酯类和氯化氢等介质不耐受。因此,主要使用耐油密封制品和丁腈橡胶。
3 氯丁橡胶
氯丁橡胶具有良好的耐油性和耐溶剂性。对齿轮油和变压器油有很好的耐受性,但对芳香油不耐受。氯丁橡胶还具有出色的耐候性和耐臭氧老化性。氯丁橡胶的交联破裂温度在200℃以上,氯丁橡胶通常用于制作门窗密封条。氯丁橡胶还对无机酸具有良好的耐腐蚀性。此外,由于氯丁橡胶具有良好的柔韧性和不透气性,可制成隔膜和真空密封产品。
4 天然橡胶
与大多数合成橡胶相比,天然橡胶具有良好的综合机械性能、耐寒性、较高的回弹性和耐磨性。天然橡胶不耐矿物油,但在植物油和醇中更稳定。在由正丁醇和精制蓖麻油混合而成的制动液的液压制动系统中,橡胶碗和橡胶圈均由天然橡胶制成。通常,密封胶也由天然橡胶制成。
5 氟橡胶
氟橡胶具有优异的耐热性(200~250℃)和耐油性。可用于制作汽缸套密封件、橡胶碗和旋转唇形密封件,可显着增加使用时间。
6 三元乙丙橡胶
三元乙丙橡胶的主链是完全饱和的线性结构,没有双键,侧链有二烯,可以用硫磺硫化。三元乙丙橡胶具有优异的耐老化、耐臭氧、耐候性、耐热性(可在120℃环境下长期使用)、耐化学性(如酒精、酸、强碱、氧化剂),但不耐脂肪族和芳香族溶剂。三元乙丙橡胶在橡胶中密度很低,具有很高的填充特性,但缺乏自粘性和互粘性。此外,三元乙丙橡胶具有出色的耐蒸汽性,可用于制造耐蒸汽隔膜等密封产品。三元乙丙橡胶已广泛应用于洗衣机、电视机配件和门窗密封制品,或用于多种复合型材的生产。
7 聚氨酯橡胶
聚氨酯橡胶具有优良的耐磨性和良好的气密性,使用温度范围一般为-20~80℃。此外,它具有中等的耐油、耐氧和耐臭氧老化性能,但不耐酸、碱、水、蒸汽和酮。适用于制造各种橡胶密封制品,如油封、O型圈、隔膜等。
8 氯醚橡胶
氯醚橡胶具有丁腈橡胶、氯丁橡胶和丙烯酸酯橡胶的优点。其耐油、耐热、耐臭氧、耐火、耐碱、耐水、耐有机溶剂等都非常好,具有良好的工艺性能。其耐寒性较差。在工作温度不太低的情况下,氯醚橡胶仍然是油封、各种密封圈、垫片、隔膜和防尘罩等密封产品的良好材料。
9 丙烯酸橡胶
丙烯酸橡胶具有耐热油性(矿物油、润滑油和燃料油),尤其是在高温下耐油稳定性好,一般可达175℃,可耐200℃高温间歇使用或短期使用用。其缺点是耐寒性差。因此,适合在非寒冷地区制作耐高温油的油封,但不适用于在高温下承受拉应力或压应力的密封制品。
五、垫片密封
衬垫密封广泛用于管道、压力容器和各种壳体的接合面的静密封。垫片分三种:非金属垫片、非金属与金属组合垫片和金属垫片。常用的材料有橡胶、皮革、石棉、软木、聚四氟乙烯、钢、铁、铜和不锈钢。
垫片泄漏有三种形式:界面泄漏、渗透泄漏和破坏性泄漏。前两种为主要形式。
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