密封材料的⼋⼤使⽤要求
1.如果密封的⼯作介质是液体,则要考虑材料和液体的相容性,如果不相容就会导致液体产⽣收缩和膨胀,容易发⽣故障。
如果⼯作介质是⽓体的话,则要考虑材料与润滑脂和润滑剂的相容性。
2.密封材料对磨损性和摩擦性都有相应的要求,需要根据运动速度和⾏程选择密封材料,这样才能延长密封材料的使⽤寿命,
所以要特别注意密封材料的摩擦因素和动、静摩擦因素之差。
3.不同的结构型式,它的密封⼯作原理也不⼀样,
对密封材料的强度、变形率和弹性等⼒学性能都有着不同的要求。
4.不同的密封材料对适⽤温度的范围也存在各种差异,
所以要根据材料⼯作温度的范围,密切掌握和控制密封件的⼯作温度。
5.密封材料的耐压能⼒要求与周围⼯作压⼒相适应,保持在⼀定的范围内即可。
6.⼯作环境如果会产⽣粉尘,则会对材料造成磨损,减少其使⽤寿命,所以要求选择耐磨性⾼的密封材料。
7.在振动和冲击条件的⼯作环境中,要求选⽤弹性好喝⾼强度的密封材料,
这样才可以补偿振动所造成的接触应⼒不⾜。
8.密封件的装配⼯艺要求密封材料应当参考其密封件的装配性能进⾏选择使⽤。
密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同,以及设备的工作条件不同,要求密封材料具有不同的适用性。对密封材料的要求是:①材料致密性好,不易泄漏介质;②有适当的机械强度和硬度;③压缩性和回弹性好,永久性变形小;④高温下不软化、不分解,低温下不硬化、不脆裂;⑤抗腐蚀性能好,在酸、碱、油等介质中能长期工作,其体积一硬度变化小,且不粘附在金属表面上;⑥摩擦系数小,耐磨性好;⑦具有与密封面贴全的柔软性;⑧耐老化性好,经久耐用;⑨加工制造方便,价格便宜,取材容易。显然,任何一种材料要完全满足上述要求是不可能的,但具有优异密封性能的材料能够满足上述大部分要求。
可橡胶是最常用的密封材料,除橡胶外,适合于做密封材料的还有石墨带、聚四氟乙烯以及各种密封胶等,表29.2-4列出密封材料的分类和用途。
表29.2-2 常用密封方法的特征
类别 材料 用途
液体 高分子材料 液态密封胶、厌氧胶、热熔型密封胶
纤维 植物纤维 棉、麻、纸、软木垫片、软填料、防尘密封件、夹布橡胶密封件
动物纤维 毛、毡、皮革 垫片、软填料、成型填料、油封、防尘密封件
纤维 矿物纤维石棉垫片、软填料
人造纤维 有机合成纤维、玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维 软填料、夹布橡胶密封件
弹塑性体 橡胶合成橡胶、天然橡胶垫片、成型填料、油封、软填料、防尘密封件、全封闭密封件
塑料 氟塑料、尼龙、聚乙烯、酚醛塑性、氯化聚醚、聚苯硫醚 垫片、成型填料、油封、软填料、硬填料、活塞环、机械密封、防尘密封件、全封闭密封件
密封胶 液态密封胶、厌氧胶 垫片、导管联接、螺纹密封
无机材料 柔生石墨 天然石墨 垫片、软填料、密封件
碳石墨 焙烧碳、电化石墨 机械密封、硬填料、动力密封、间隙密封
工程陶瓷 氧化铝瓷、滑石瓷、金属陶瓷、氧化硅、硼化铬
金属 有色金属 铜、铝、铅、锌、锡及其合金 垫片、软填料、机械密封、迷宫密封、硬填料、间隙密封
黑色金属 碳钢、铸铁、不锈钢、堆焊合金、喷涂粉末 垫片、硬填料、机械密封、活塞环、间隙密封、防尘密封件、全封闭密封件、成型填料
硬质合金 钨钴硬质合金、钨钴钛硬质合金 机械密封
贵金属 金、银、铟、钽 高真空密封、高压密封、低温密封
密封材料的性能是保证有效密封的重要因素,选择密封材料,主要是根据密封元件的工作环境,如使用温度、工作压力、所使用的工作介质以及运动方式等。对密封材料的基本要求如下:
⒈具有一定的力学性能,如拉伸强度、伸长率等;
⒉弹性和硬度适当,压缩永久变形小;
⒊耐高温和低温,高温下不分解、软化,低温下不硬化;
⒋与工作介质相适应,不产生溶胀、分解、硬化等;
⒌耐氧性和耐老化性好,经久耐用;
⒍耐磨损,不腐蚀金属;
⒎易于成形加工,价格低廉;
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