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密封材料的基础知识
一、密封材料定义及分类
密封材料（sealing material）是指能承受接缝位移以达到气密、水密目的而嵌入机械设备、管道泵阀、建筑等接缝中的材料称为密封材料。 密封材料有金属材料(铝、铅、铟、不锈钢等)，也有非金属材料（橡胶、塑料、陶瓷、石墨等）和复合材料（如无石棉橡胶板、金属无石棉复合、橡胶-石棉板），但使用最多的是橡胶类弹性体材料以及无石棉橡胶复合材料等。
密封材料以其形态分为流体密封材料和非流体密封材料两大类。
能承受接缝位移以达到气密、水密的目的而嵌入机械设备、管道泵阀、建筑等接缝中的定形和非定形的材料。
二、密封材料特性
密封材料一般应具有良好的物理和机械性能、回弹性高、压缩永久变形小、密封可靠、加工方便和使用寿命长。硅橡胶密封剂能耐高温和低温、耐辐射、耐真空、无污染、无毒；聚硫橡胶密封剂具有优异的耐航空燃料性能，还有就是耐高温、耐高压、耐摩擦、耐压，这些都是密封行业的主导。
密封材料方向、密封材料的质量直接影响机械身设备的生产效率，假如买到不合适的产品，对设备的使用效率有很大的影响。
三、密封材料的用途密封材料在使用时可以配制成液状或膏状，涂敷在两部件的接触面之间，在一定的条件下固化或呈不干性腻子起密封作用；也可以加工成各种形状的实心或空心圆环安装在两部件的接触面之间起密封作用。前者称密封材料只用于两部件接触面无相对运动的静密封部位；后者称密封件既可用于静密封部位，又可用于两部件的接触面有相对运动的动密封部位。
航空航天工业中使用的密封材料主要有：聚硫橡胶、硅橡胶和聚氨酯密封剂。聚硫橡胶密封剂具有优异的耐航空燃料性能，主要用于机翼和机身整体油箱的密封。硅橡胶密封剂能耐高温和低温、耐辐射、耐真空、无污染、无毒，主要用于各种密封舱的密封。聚氨酯密封剂的超低温性能良好，主要用于火箭推进剂液氢、液氧的连接缝。飞机的座舱、窗门、仪表舱、炮弹舱、引射器、电插头、电子元件和电磁铁的灌封也都使用密封剂。
密封件材料有金属材料(铝、铅、铟、不锈钢等)，也有非金属材料（橡胶、塑料、陶瓷、石墨等）和复合材料（如橡胶-石棉板），但使用最多的是橡胶类弹性体材料。
四、密封材料泄漏问题密封问题无泄漏是化工设备的永远追求，正是这种要求促成了磁力泵和屏蔽泵的应用日益扩展。然而真正做到无泄漏还有很长的路要走，比如磁力泵隔离套和屏蔽泵屏蔽套的寿命问题、材料的孔蚀问题、静密封的可靠性问题等等。现就密封方面的一些基本情况简单介绍如下：
1.密封形式 对于静密封来说，通常只有密封垫和密封圈两种形式，而密封圈又以O型圈应用最广；对于动密封，化工泵很少采用填料密封，以机械密封为主，机械密封又有单端面和双端面、平衡型和非平衡型之分，平衡型适用于高压介质的密封(通常指压力大于1.0MPa)，双端面机封主要用于高温、易结晶、有粘度、含颗粒以及有毒挥发的介质，双端面机封应向密封腔中注入隔离液，其压力一般高于介质压力0.07～0.1MPa。
2.密封材料化工泵静密封的材料一般采用氟橡胶，特殊情况才采用聚四氟材料；机械密封动静环的材料配置较为关键，并不是硬质合金对硬质合金就最好，价格高是一方面，两者没有硬度差也并不合理，所以最好根据介质特点区别对待。
五、密封材料的要求
密封件材料应满足密封功能的要求。由于被密封的工作介质以及设备工作条件的不同，密封件材料应具有不同的适应性。
密封材料的一般要求：
1）摩擦因数小，耐磨性好；
2）抗腐蚀性能好，能在工作介质中长期工作，其体积和硬度变化小；
3）与密封面贴合的柔软性和弹性好 ；
4）耐臭氧性和耐老化性好，使用寿命长；
5）加工性能好，价格低廉。
六、常用密封件材料适应介质和使用温度
密封材料
石油基液压油和矿物基润滑酯
水-油乳化液（难燃性液压油）
水-乙二醇基（难燃性液压油）
磷酸酯基（难燃性液压油）
使用温度范围（静密封）/℃
使用温度范围（动密封）/℃
丁腈橡胶
√
√
√
×
-40～+120
-40～+100
聚氨酯橡胶
√
Δ
×
×
-30～+80
一般不用
氟橡胶
√
√
√
√
-25～+250
-25～+180
硅橡胶
√
√
×
Δ
-50～+280
一般不用
丙烯酸酯橡胶
√
√
√
×
-10～+180
-10～+130
丁基橡胶
×
×
√
Δ
-20～+130
-20～+80
乙丙橡胶
×
×
√
Δ
-30～+120
-30～+120
聚四氟乙烯
√
√
√
√
-100～+260
-100～+260
注：√—可以使用；Δ—有条件使用；×—不可使用
七、常用密封材料特性
1、橡胶密封材料
常用的橡胶密封材料主要是合成橡胶。由于合成橡胶的胶种较多，且各自的性能也各不相同。因此，在选用时除要求其必须满足上述使用要求外，还应根据不同胶种的特性和使用范围，参照密封件的工况条件，进行正确选择。常用橡胶密封材料所适应的介质和使用温度范围如下：
2、合成树脂密封材料
常用合成树脂中，使用最多的是聚四氟乙烯树脂。在聚四氟乙烯中掺入不同的充填材料，可改善和提高其综合物理化学性能，从而扩大了它的使用范围。因此，聚四氟乙烯树脂密封材料可适用石油基液压油、水-油乳化液、水-乙二醇基液压液、磷酸脂基液压液等工作介质的密封。
3、金属密封材料
金属密封材料主要用于静密封。
4、钢材类密封材料特性如下
W 合金钢
304 不锈钢
306 耐腐蚀不锈钢
306L 超强耐腐蚀不锈钢
5、无石棉密封垫片材料
通用型无石棉垫片一般有纤维和橡胶混合而成，有辊压板和抄取板两种生产工艺。
具有极好的密封性和扭矩保持性
杰出的耐油、抗化学品侵蚀、抗制冷剂等性能
双面可作防法兰粘结处理
6、石墨密封材料
耐温：600℃
自润滑性能良好
耐腐蚀性强
耐低温
7、其他密封材料
聚酰胶、尼龙：耐温：-40℃～100℃；耐磨性能佳（优于铜和一般钢材），耐弱酸、弱碱和水、醇等溶剂；不耐强酸，溶于浓硫酸、苯酚，有吸水性及冷流性；冲击性好；有一定的机械强度；三元尼龙与丁腈并用制作往复动密封，可以改善密封性能。
聚甲醛POM：耐温：-40℃～100℃；动摩擦系数小，耐有机溶剂及化学腐蚀，具有良好的机械性能及抗蠕变性。应用：适用于制作往复运动的密封圈用的挡圈和导向支撑环。
PTFE2： 四氟乙烯+玻璃纤维+二硫化钼；PTFE3 四氟乙烯+铜粉；PTFE4 四氟乙烯+碳纤维；PEEK 聚醚醚酮
八、密封材料的应用
航空航天工业还要求密封材料能适应一些特殊的环境要求，如耐真空、耐辐射、无污染、无毒、耐高低温和耐航空燃料和火箭推进剂等介质的腐蚀。航空航天工业中使用的密封材料主要有：聚硫橡胶、硅橡胶和聚氨酯密封剂。聚硫橡胶密封剂具有优异的耐航空燃料性能，主要用于机翼和机身整体油箱的密封。硅橡胶密封剂能耐高温和低温、耐辐射、耐真空、无污染、无毒，主要用于各种密封舱的密封。聚氨酯密封剂的超低温性能良好，主要用于火箭推进剂液氢、液氧的连接缝。飞机的座舱、窗门、仪表舱、炮弹舱、引射器、电插头、电子元件和电磁铁的灌封也都使用密封剂。无石棉垫片材料可广泛应用于：石化、发电、钢铁、造船、制药、化妆品、造纸、压缩机、柴油机、啤酒、水暖卫浴、泵阀等行业
摘自中国摩擦密封材料网
上一篇文章：常用非金属密封垫片材料的特点及用途 下一篇文章：发动机强化 德纳高性能密封件进一步发力市场 更新时间：2016.10.26 查看次数：0