柔性石墨編制填料的性能介紹
以天然石墨為基材，經(jīng)過(guò)篩選、酸化、膨脹等工序加工，制成柔性石墨。用這種材料可以制成流體密封環(huán)等密封配件。由于這種密封填料具有良好的密封效果，因此很快被認(rèn)定是一種有發(fā)展前景的密封材料。但是，這種密封填料既有優(yōu)點(diǎn)，也有缺陷，其突出缺陷是強(qiáng)度低、易折斷。故須預(yù)制成標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)或墊片才能裝配使用。
因此，使它的應(yīng)用范圍有一定的局限性。為了充分發(fā)揮這種材料在流體密封方面的重要作用，可將它與其它纖維材料進(jìn)行復(fù)合，制成繩狀編織結(jié)構(gòu)，以提高其強(qiáng)度，經(jīng)反復(fù)彎曲而不致斷裂。使用時(shí)可以依據(jù)填料箱的規(guī)格尺寸，任意選擇適宜的繩狀石墨密封填料。這種編織結(jié)構(gòu)的密封填料，不但應(yīng)用方便，且技術(shù)性能也有所提高，從而進(jìn)一步拓寬了其應(yīng)用范圍。
一、耐高、低溫
這種密封填料的主體材枓是柔性石墨，為了提髙強(qiáng)度，可與無(wú)機(jī)或有機(jī)纖維進(jìn)行復(fù)合，其耐高溫(450～1000℃)和耐超低溫(-250℃)的特性仍能保持不變。在乏氧的情況下，即使超過(guò)1000℃，柔性石墨也不會(huì)變質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生脫水、老化、熔融、分解、粘流、汽化等現(xiàn)象，但在有氧的情況下，超過(guò)450℃，就會(huì)產(chǎn)生氧化反應(yīng)，柔性石墨將生成CO或CO2氣體。
在超低溫(-250℃)的情況下，柔性石墨不會(huì)變硬、變脆，仍能保持其彈性，自潤(rùn)滑性及密封性能。
二、化學(xué)穩(wěn)定性
石墨是化學(xué)穩(wěn)定性較強(qiáng)的材料，對(duì)一般酸、堿、鹽及有機(jī)溶劑都不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
三、回彈性
柔性石墨具有較好的壓縮回彈性能。其原因是在柔性石墨粒子內(nèi)存在著封閉和半封閉的微小氣孔，在承受壓力時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生彈性和塑性變形。彈、塑性變形有利于密封部位的良好吻合，對(duì)偶件表面粗糙不平處具有良好的補(bǔ)償作用。同時(shí)，這種材料還具有良好的回彈性，這樣，工作狀態(tài)下始終保持“恒定”有效的密封比壓，能對(duì)流體長(zhǎng)時(shí)間有效地密封，從而延長(zhǎng)了使用壽命。
表1中是這種密封填料壓縮回彈的數(shù)據(jù)，由此可以看出，柔性石墨密封填料在不同壓力下，其塑性變形，從第—次的32.4%到第四次降為0;而回彈率卻由16%上升到100%，從而說(shuō)明了與其它同類型產(chǎn)品的區(qū)別。這一特性使其在高溫、高壓工況條件下，能夠長(zhǎng)期起到阻止流體泄漏的作用。
表1 柔性石墨紡織密封填料壓縮回彈情況
四、熱傳導(dǎo)與自潤(rùn)滑性能
石墨具有良好的熱傳導(dǎo)性能，故以石墨為主體材料制成的編織密封材料，同樣具有良好的導(dǎo)熱性能。石墨的導(dǎo)熱系數(shù)為119kcal/m•h•c，而普通采用的石棉密封填料的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.2kcal/m•h•c。因此，這種密封填料應(yīng)用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的密封部位，能將所產(chǎn)生的摩擦熱及時(shí)導(dǎo)出，避免由于蓄熱升溫，燒壞密封填料。
同時(shí)，石墨具有良好的自潤(rùn)滑性。應(yīng)用于髙速、髙壓運(yùn)轉(zhuǎn)的密封部位，可以減少對(duì)偶件的磨損、延長(zhǎng)使用壽命、降低阻力矩、減少能源消耗。
五、強(qiáng)度
這種密封填料的抗壓強(qiáng)度可達(dá)20MPa，比純?nèi)嵝允岣吡?〜4倍。并且，在應(yīng)用過(guò)程中，不易被折斷、碰傷和損壞，由于該種密封填料是編織結(jié)構(gòu)，因此具有良好的柔性與各方向變形填充的性能。這樣使給實(shí)際使用操作帶來(lái)很大的便利。又因具有較好的可塑性，填料斷面規(guī)格尺寸與填料箱的規(guī)格尺寸的配合，不像純?nèi)嵝允h(huán)要求的那樣嚴(yán)格，即使相差10%〜15%，也可以裝配使用，因?yàn)榭梢钥克膹�、塑牲變形加以補(bǔ)償。
總之，這種密封填料，按其技術(shù)性能及實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，是一種具有廣闊發(fā)展前景的新型密封材枓。
尤其是目前世界發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸禁止生產(chǎn)、使用以石棉為主體材料制成的密封填枓，用這種填料取代石棉填料，從實(shí)際取代效果，保護(hù)人身健康，經(jīng)濟(jì)效益等方面考慮，都具有深遠(yuǎn)意義。 |
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