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填充聚四氟乙烯不锈钢骨架油封
 

填充聚四氟乙烯不锈钢骨架油封
  
  前言被人们称自为“塑料王子”的聚四氟乙烯(PTFE),具有无色、无毒、耐高
  低温范围宽、化学惰性和摩擦系数小等多种优异性能,使其成为当今以国防、机械、化工、建筑等工业为中心的所有产业部门都不可缺少的重要材料。
  聚四氟乙烯塑料是美国杜邦(DuPont) 公司于1938年首家研制成功的,多年来,
  以它优异的性能,深受人们的重视和青睐。
  一、PTFE的发展
  聚四氟乙烯大规模开发生产始于40年代中期,继美国之后,英、法、日、意、西德和前苏联等国相继试生产。到60 年代末,已有9 个国家十几个厂商进行生产,此时是有机氟工业大发展时期。进入70 年代,许多工业发达国家的含氟单体的生产、工艺
  技术都日臻成熟,产量逐年上升。80 年代到90 年代,各国仍在积极进行新建或扩建生产厂家。
  我国的有机氟工业起步于50 年代末,60年代中期,到了70 年代,我国有机氟工业继续在全国9 个省市十多个单位建成了不同规模的生产装置,至1996 年,含氟聚合物
  的生产量每年为3000吨,其中90%以上是聚四氟乙烯。
  聚四氟乙烯是有机氟工业最重要的产品,它的发展直接关系着其它有机氟产品生产的发展。因此,聚四氟乙烯的产量往往标志着一个国家有机氟工业发展的水平。20 多年
  来,我国含氟聚合物的生产量在不断增长,其它有机氟产品也有了很大的发展。而且在开发新工艺、新技术、新设备、降低能耗、开拓新产品用途和减少危急等方面,都取得
  了长足进展,生产自动化程度也有了很大的提高,有些生产装置已实现了电子计算机控
  制。但是与国外相比较,我国的有机氟工业无论在生产规模、品种、数量、质量、产品的应用方面,都存在着较大的差距。
  随着我国科学技术的不断发展,我国的有机氟工业生产也会不断发展,走与我国自
  已工业发展的道路。
  二、用PTFE 制造油封
  聚四氟乙烯塑料的流动性差,加工比较困难,只能采用冷压与烧结相结合的工艺方法加工制品。不能进行连续挤压加工,这样就限制了它本身的应用范围。经过预烧结处理后的聚四氟乙烯,大大增加了它的流动性,己成为目前推压、挤压方式连续生产聚四氟乙制品必须的中间原料。采用预烧结聚四氟乙烯制作产品是国内外目前较多使用有工
  艺。
  为满足聚四氟乙烯挤压的加工工艺要求。预烧结聚氟乙烯的粉体流动性、表现密度
  为关键技术指标。一般说来,在一定范围内粉体流动性和表现密度越大越好。
  聚四氟乙烯的熔点为327C,实际上聚四氟乙烯的熔融是在一个较宽的温度内完成的,对刚制备出的新鲜聚合物进行测定得出地340C附过开熔融,在355C以上完全熔
  融。
  采用聚四氟乙烯作为密封材料,已经是60~70 年代的事,随着对聚四氟乙烯性能的更进一步了解,填充聚四氟乙烯又得到人们的广泛的应用,填充聚四氟乙烯又比聚四氟乙烯性能好的多。
  早在50 年代初,日本荒井(NOK) 密封件公司就用PTFE 棒材车削成相似与橡胶唇形油封的结构。试用后发现该密封装置刚性大,但弹性差,易磨损,与轴的追遂性差,达不到预期的交效果。以后又改用PTFE 薄膜贴在橡胶油封小唇-侧,成为一种橡塑结合的新型油封结构形式,使被封轴的线速度超过25m/s,被封液压达0.35Mpa,并能在干摩擦下使用,而且寿命长。但由于塑料粘结工艺复杂,造价高,不宜推广。后来,“荒井”公司又推出一种叫“FS”的油封。它是利用PTFE 簿膜拉制成喇叭形,在应用时发现性能很好。油封压力进一步提高,能适应高偏心运转。轴许用转速和工作温度都有所
  提高,此种油填充刚一出现,立即被航空发动机采用。
  70 年代中期,美国的Mather National 公司也开始对PTFE 材料制造密封件进行研
  究。到80 年初推出一种新的PTFE 动力油封。它是采用经处理的PTFE 宽口动唇来密封高压油封的。唇口寬0.5~0.7mm,内壁切制有“回油螺纹线”,利用PTFE的“记忆效应”废除了弹簧和弹簧片。它利用动力螺纹线对被封油液的轴向作用力,封住油液外流,而不是依靠高的封油压力封油,线速度可高达30~60m/s,而且耐高压,生产成本低廉。
  使油封变得更简单,可靠性高。
  我国在50 年代末研制了PTFE,在研究生产和使用PTFE 过程中,首先克服了PTFE材料不耐磨等缺点。80 年代后期,我国在纯PTFE 中添加一定比例的耐磨材料,利用正交试验方法,求出配料的最佳配比,使耐磨性提高1500 倍以上,用该材料制作出的油封

1.用填充聚四氟乙烯材料制造的密封装置封高压油和其它介质,要比橡胶密封
  和填料密封效果提高20 倍以上。
  2.用填充聚四氟乙烯材料制造的密封件能在很宽的工作温度-200~+260C范
  围内正常工作。
  3.耐高速,用填充聚四氟乙烯材料制造出的密封件,允许所配合的旋转轴的工
  作线速度在30~60m/s 左右。
  耐偏心性能好,允许所配合的旋轴安装偏心量达0.5mm,运转过程中偏心量
  达0.75mm。
  5.耐腐蚀性好,可耐酸、碱及各类化学药品而不老化,变质和改性。
  6.使用寿命长,在汽车上,使用寿命在80 万公里以上,在发电机组或船舶、
  航空动力机组上,使用寿命在10000 小时以上。7.密封效果好,在设计寿命内,可以达到零泄漏。
  8.摩擦系数PV值小。


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