機(jī)械密封輔助密封的材料

輔助密封的作用主要是：防止密封軸和動(dòng)環(huán)之間與靜環(huán)和靜環(huán)座(壓蓋)之間的泄漏；補(bǔ)償密封面的偏斜和振動(dòng)，以保證使動(dòng)、靜環(huán)端面緊密貼合。
對(duì)輔助密封圈材料有如下要求：
(1)彈性好，特別要求復(fù)原性好、永久變形小；
(2)不受密封介質(zhì)侵蝕，而且在介質(zhì)中的膨脹和收縮都不大；
(3)摩擦系數(shù)小；
(4)使用溫度范圍要廣(在高、低溫下不粘著、不會(huì)硬脆和失彈)；
(5)要有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能(如扯斷強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率、耐壓等)，在壓力作用下無(wú)顯著變形，有優(yōu)良的抗扯斷撕裂性、耐磨性和耐壓性等；
(6)便于加工且可得到較高的精度；
(7)抗介質(zhì)腐蝕、溶解、泡脹、老化等性能好，對(duì)介質(zhì)不應(yīng)有污染等。
作為輔助密封圈的材料有橡膠、塑料、石棉、膨脹石墨、石墨和金屬脹圈等。
(1)橡膠。橡膠密封圈是使用最廣的一種輔助密封圈。常用的橡膠有丁腈橡膠、氟橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠等。
丁腈橡膠(NBrt)是常用的耐油橡膠。它是丁二烯和丙烯腈的共聚物。根據(jù)丙烯腈的含量多少分成：低丙烯腈(丁腈一18)、中丙烯腈(丁腈一26)和高丙烯腈(丁腈一40)。丙烯腈含量越高，它的耐油性越好，抗張強(qiáng)度、硬度和耐磨性、耐水性增強(qiáng)，透氣性減小。隨之而來(lái)，它在極性溶劑中的溶解度卻增大，耐蝕性也受到影響，彈性和耐寒性也會(huì)變差。丁腈橡膠不耐撓屈，抗撕裂性也較差。
一般用的丁腈橡膠密封圈中丙烯腈含量為26％～50％，其性能列于表4—45中。
氟橡膠(Hm)具有耐高溫、耐油、耐化學(xué)腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)氟橡膠中應(yīng)用最廣泛的是含氟烯烴共聚物，主要是26型和23型。26型中有氟橡膠一26系偏氟乙烯與六氟丙烯的乳液共聚物和氟橡膠一246系偏氟乙烯、六氟丙烯與四氟乙烯的三元共聚物。23型氟橡膠是由偏氟乙烯與三氟氯乙烯在常溫及3．24MPa左右壓力下用懸浮聚合法制得的一種無(wú)定形橡膠狀聚物。它不能用于液氨、氨水等.近年來(lái)，因氟橡膠的最高工作溫度為250。C，在高溫下使用受到限制，已研制出全氟橡膠Kalrez(FFKM全氟高聚彈性體)。它的抗高溫老化性能優(yōu)良，在260。C下使用ll2天后無(wú)明顯老化現(xiàn)象?？箯垙?qiáng)度仍保持原來(lái)的90％左右，可在288。C下連續(xù)使用，310。C下短時(shí)使用。它的耐油性、耐磨性和耐混合有機(jī)物腐蝕性能良好，但其膨脹系數(shù)近于NBR的兩倍(320×10-61／K)，且不適于O℃以下使用。
硅橡膠(SI)是由二甲基硅氧烷與其他有機(jī)硅單體，在酸性或堿性催化劑存在下聚合成的一種極性高分子的聚合物。硅橡膠有很高的熱穩(wěn)定性，但它有極性，易在酸堿作用下發(fā)生離子型裂解，因此耐蝕性差。不適宜用于石油系溶劑(如苯、甲苯等)、丙酮、酮、醚等有機(jī)溶劑。硅橡膠的扯斷強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率較小(只有NBR的1／3)。
最近氟硅橡膠(LS)可用于汽油、石油制品和溶劑。
其他幾種橡膠的特性列于表4—44中。
(2)聚四氟乙烯及其他材料。聚四氟乙烯具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和耐油、耐溶劑、抗老化、耐溫性能，并有相當(dāng)?shù)偷哪Σ料禂?shù)和一定的強(qiáng)度、彈性、柔性和不粘著性，因此廣泛地用作各種溫度、壓力、腐蝕性介質(zhì)條件下的輔助密封圈。在高溫下還采用浸聚四氟乙烯的石棉楔形密封圈。
聚四氟乙烯塑料與橡膠比較，具有較大的剛度、較低的彈性和冷流性。聚四氟乙烯膨脹系數(shù)高，而且隨溫度變化較大，妨礙它在機(jī)械密封中的應(yīng)用。圖4一l3所示為四氟乙烯的線膨脹系數(shù)d與溫度t的關(guān)系曲線。然而，它具有化學(xué)穩(wěn)定性高(只有熔融堿性金屬、氨的溶液、三氟化氯、高溫元素氟對(duì)它起作用)、非濕潤(rùn)性、在介質(zhì)中不會(huì)脹大、對(duì)溫度有較高穩(wěn)定性(-10～250。C)、摩擦系數(shù)低(在低速下f=0.05～0.1)等特點(diǎn)，使它在密封面、皮碗等密封元件中獲得廣泛的應(yīng)用，特別是在耐腐蝕和耐高溫密封中采用帶填充劑或純的四氟乙烯。
此外，在高溫油泵機(jī)械密封中還采用柔性(膨脹)石墨壓型做成矩形、梯形、楔形和V形密封圈。
波紋管密封的波紋管材料有金屬、塑料和橡膠等。金屬波紋管的材料可以用奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、析出硬化性不銹鋼(17—7PH)、鈦、AM350、高鎳銅合金(Monel)、耐蝕鎳鉻鐵合金(HastelloyC)、耐熱高鎳合金(Inconel)和青銅及其合金。