密封材料的選擇
2013/10/25 23:01:33
在選擇密封材料時主要考慮工作條件,另外要適用考慮價格因素。
工作介質
密封工作介質是液體還是氣體,如果是液體要考慮液體與材料的相容性;氣體也要考慮材料與潤滑劑、潤滑脂的相容性;氣體和負壓密封還要注意透氣性。如果密封材料和密封流體不相容,會導致密封件膨脹或收縮,在使用初期就發生故障。密封件膨脹引起摩擦阻力增加,同時會使密封件滾動。密封件收縮會引起預壓量減少,偏心補償能力降低,直至泄露。
摩擦因數
密封對材料的摩擦、磨損性能有相應要求,應根據運動速度大小選擇摩擦因數合適的材料。為了得到足夠的使用壽命,還需根據運動速度和行程選擇材料的耐磨性。對低速性有要求時,應特別注意材料摩擦因數的大小以及動、靜摩擦因數之差。
結構型式
結構型式不同,密封工作原理也不同(如擠壓型、軸唇形或機械密封等),必然對材料的彈性、強度、變形率等多項力學性能要求不同。
工作溫度
各種密封圈用的橡膠、塑料還是機械密封用的石墨、金屬的密封環,其適用溫度范圍差異很大,選用材料時要確切掌握密封件的工作溫度,特別是元件在低溫環境下;或根據材料工作溫度范圍,控制元件、系統、密封件的溫升。
工作壓力
工作壓力是密封系統的主要工作參數,可在1-400MPa之間或更大的范圍內變動,材料的耐壓能力應適應工作壓力的要求。
工作環境
如果工作環境有粉塵污染,會加劇材料磨損,應提高材料的耐磨性。
振動沖擊
如果工作在振動或有沖擊條件下,材料應有足夠的強度和彈性,補償因振動造成偏移導致密封的損壞和接觸應力不足。
轉配工藝
密封件的轉配工藝甚至密封裝置的結構與材料的變形能力有關,一般情況下裝配工藝應適應材料性能,在允許的情況下,在選用材料時適當考慮密封件的裝配性能。
以上8項對密封材料的要求,往往是互相制約的,不可能達成統一。就密封性與摩擦性兩者而言,從材料特性來看追求其中一項必以犧牲另一項為代價。這時必須適度平衡兩項性能要求。所以隨著更高密封要求的提出,必須根據使用條件尋求專業材料。即使在同一個元件中,根據要求不同有時要選用多種密封材料。
工作介質
密封工作介質是液體還是氣體,如果是液體要考慮液體與材料的相容性;氣體也要考慮材料與潤滑劑、潤滑脂的相容性;氣體和負壓密封還要注意透氣性。如果密封材料和密封流體不相容,會導致密封件膨脹或收縮,在使用初期就發生故障。密封件膨脹引起摩擦阻力增加,同時會使密封件滾動。密封件收縮會引起預壓量減少,偏心補償能力降低,直至泄露。
摩擦因數
密封對材料的摩擦、磨損性能有相應要求,應根據運動速度大小選擇摩擦因數合適的材料。為了得到足夠的使用壽命,還需根據運動速度和行程選擇材料的耐磨性。對低速性有要求時,應特別注意材料摩擦因數的大小以及動、靜摩擦因數之差。
結構型式
結構型式不同,密封工作原理也不同(如擠壓型、軸唇形或機械密封等),必然對材料的彈性、強度、變形率等多項力學性能要求不同。
工作溫度
各種密封圈用的橡膠、塑料還是機械密封用的石墨、金屬的密封環,其適用溫度范圍差異很大,選用材料時要確切掌握密封件的工作溫度,特別是元件在低溫環境下;或根據材料工作溫度范圍,控制元件、系統、密封件的溫升。
工作壓力
工作壓力是密封系統的主要工作參數,可在1-400MPa之間或更大的范圍內變動,材料的耐壓能力應適應工作壓力的要求。
工作環境
如果工作環境有粉塵污染,會加劇材料磨損,應提高材料的耐磨性。
振動沖擊
如果工作在振動或有沖擊條件下,材料應有足夠的強度和彈性,補償因振動造成偏移導致密封的損壞和接觸應力不足。
轉配工藝
密封件的轉配工藝甚至密封裝置的結構與材料的變形能力有關,一般情況下裝配工藝應適應材料性能,在允許的情況下,在選用材料時適當考慮密封件的裝配性能。
以上8項對密封材料的要求,往往是互相制約的,不可能達成統一。就密封性與摩擦性兩者而言,從材料特性來看追求其中一項必以犧牲另一項為代價。這時必須適度平衡兩項性能要求。所以隨著更高密封要求的提出,必須根據使用條件尋求專業材料。即使在同一個元件中,根據要求不同有時要選用多種密封材料。
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