(1)允许的使用温度范围 在近代工程中,密封材料的使用温度可以从超低温直至1227℃以上。
在低温条件下,对密封材料的基本要求是物理力学及热物理性能的稳定性。
对于高温密封材料,应具有耐热强度高、抗蠕变性好、耐松弛强度高、持久强度高及耐蚀性好等特点。
材料的导热性能也是决定密封材料使用性能的主要因素之一。良好的导热性能可以带走动密封更多的摩擦热,降低接触表面的温度,提高可靠性和使用寿命。
20世纪70年代以来,耐热聚合物密封材料的研究和发展很快,目前所研制的石棉塑料和石墨塑料的使用温度可达299℃,氟橡胶的极限使用温度可达327℃,长时间使用温度达277℃,耐寒性为-102~-73℃。
常用密封材料的许用温度范围见表3-1。
(2)耐磨性和减摩性 密封材料的耐磨性和减摩性是重要的性能指标。近年来,成功研制了许多具有良好耐磨性和减摩性的新材料。例如:以芳香族聚合物和固体润滑剂为主的混合体,在耐磨性方面明显优于聚四氟乙烯;以氟塑料为基体的复合材料,耐磨性比纯聚四氟乙烯提高100倍以上;在橡胶上覆一层聚四氟乙烯,和金属材料组成密封摩擦副时,其摩擦因数为橡胶的几分之一,而且提高了密封的耐蚀性。
表3-1 常用密封材料的许用温度范围(www.xing528.com)
(3)稳定性 密封材料在密封介质中的稳定性主要表现在两方面:首先,密封材料与密封介质之间不发生化学反应;其次,在密封介质的作用下,材料还必须具有对接触应力松弛和蠕变的稳定性。腐蚀性介质中可用的密封材料举例见表3-2。
表3-2 腐蚀介质中可用的密封材料
(4)经济性和工艺性 密封材料的工艺性和经济性密切相关,例如对机械密封环端面的表面粗糙度及平面度要求都比较高,一般都需要研磨加工。而不同材料的研磨工艺差别很大,工艺不同,工时及成本相差都会很大,这自然会引起价格和质量方面的竞争。
非金属材料,特别是工程塑料,成本较低,工艺性能好,若用工程塑料代替非铁金属及其合金和不锈钢等非化学工业、石油化工中的密封材料,经济效益是非常明显的。
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