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(填充)聚四氟乙烯PTFE密封原理知识和应用

纯聚四氟乙烯耐热性差, 蠕变大, 会发生“冷流现象”, 在聚四氟乙烯中加入不同的填充材料制成填充聚四氟乙烯, 能有效地改善其性能。常用的填充材料有玻璃纤维、碳纤维、青铜粉、石墨、二硫化钼以及一些聚合物填充剂。填充聚四氟乙烯(PTFE)密封代替唇形橡胶密封,可以成功解决了橡胶骨架密封漏水、漏油问题。PTFE材料制品已化工、石油、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等工业和海洋作业领域都有着广泛的应用。

  一、聚四氟乙烯密封原理

  聚四氟乙烯密封唇口在加工时被拉成喇叭状,由于聚四氟乙烯经拉制后具有记忆收缩能力,在工作中产生的摩擦热使唇口会不断收缩,所以不需要弹簧的帮助,它会紧紧抱在轴上,不让它与轴表面有间隙存在,又能补偿磨损。

  二、聚四氟乙烯密封材质优点

  聚四氟乙烯(PTFE)又名铁氟龙或塑料王,是四氟乙烯单体的共聚物,它具有下列优点:

  (1)减摩性:聚四氟乙烯材料磨擦系数极低,仅0.02,是橡胶的1/40。

  (2)自润滑性:聚四氟乙烯材料表面具有突出的自润滑性,几乎所有粘性物质均不能粘附到它的表面上去。

  (3)化学稳定性:几乎所有的化学抗性,强酸、强碱或强氧化剂及有机溶剂等对它均不起作用。

  (4)热稳定性:裂解温度在400℃以上。因此,聚四氟乙烯能够在-200℃~300℃温度范围内正常工作。

  三 、聚四氟乙烯密封优点

  聚四氟乙烯(PTFE)密封与橡胶密封比较有以下优点:

  1、橡胶密封采用弹簧压紧的尖唇口,与轴接触面宽仅为0.3—0.5mm聚四氟乙烯密封采用无弹簧的宽唇动力结构,与轴接触面宽为5—7mm,这样可以保持一个足够的油膜,而且对轴的偏心不敏感,在径向跳动0.4mm工况下仍可正常工作。

  2、聚四氟乙烯密封内壁刻有与轴转向相反的螺纹槽,当轴旋转时会产生一个向内推力,阻止流体外流。这个推力很高,致使能封住1.0MPa(单唇),3MPa(双唇)流体的压力,橡胶密封仅为0.03MPa

  3、聚四氟乙烯密封极佳的抗磨擦性,特别适用于无油或少油状态工作,即使长期停机后再度启用,也能立即拥有低磨擦特性。

  4、聚四氟乙烯密封特别适用于高速旋转应用,速度可达30m/s。

  5、聚四氟乙烯密封可做到无泄漏。

  四、聚四氟乙烯密封填充改性

  纯聚四氟乙烯不耐磨,要使它具有实用性,必需对它填充改性处理。我们采用二种方法:一种是无机物填充改性,在聚四氟乙烯里加入玻璃纤维、碳素纤维、石墨、二硫化钼等。另一种是有机物填充改性,在聚四氟乙烯里加入聚苯脂、聚苯硫醚等(适用于净水、食品,药品密封)。通过填充改性使聚四氟乙烯耐磨性能提高了2000倍,又增加了钢性、导热性,使密封达到高寿命要求。

  五、聚四氟乙烯密封应用

  聚四氟乙烯密封主要应用在空压机、发动机、齿轮箱、马达、泵、空调、搅拌机、自动化精密机械、机器人、化学处理设备、制药和食品加工设备等等,特别适用于传统橡胶密封无法满足的应用。

  聚四氟乙烯制品的使用大到航天、军事,小到生活用品,都有它的身影,比如我们生活中用的不粘锅的内衬也使用聚四氟乙烯制作的,就是利用了聚四氟乙烯耐高温,不粘的特点。随着材料应用技术的不断发展,PTFE材料的三大缺点:冷流性、难焊接性、难熔融加工性正在逐渐被克服,从而使它在光学、电子、医学、石油化工输油防渗等多种领域的应用前景更加广阔。

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