聚四氟乙烯(PTFE)垫板性能
添加时间:2015-3-27 13:30:17    摘抄:网络

  聚四氟乙烯密封垫片的性能

  1.化学稳定性:以PTFE为主体材料制成的密封垫片都具有优良的化学稳定性。对于各种腐蚀性介质,除熔融的碱金属(如金属钠)和热态液氟外,其它均可适应(见表1)。

  表1 PTFE在不同温度下化学稳定性

化学族别
温度(℃)
抗拉强度变化率(%)
有机盐类
106
0
芳香族酮类
150
0
环状醚类
101
0
聚酯类
77
0
卤素碳氢化合物
77
0
芳香族盐基类
150
0
芳香族碳氢化合物
100
0
环状醚类
101
0
卤素碳氢化合物
100
0
强无机盐类
100
0
有机反应剂
95
0

2.吸附性与透气性:PTFE制品具有吸附性能。这是因为其分子间有微小间隙,对粘度小、渗透性强的物质会产生吸附作用。因此,在一定压力下,对一些粘度小的气体可产生渗透泄漏(见图1),所以用纯PTFE制成的密封垫片,不宜用于真空系统的密封。

 

图1 气体对PTFE的渗透性

3.压缩变形率:纯PTFE或填充的PTFE压缩变形率在一定的范围内,随着温度的升高而增大,(见图2)。

 

2 压力、温度与变形率的关系

——加碳纤维PTFE,—·—加硅粉PTFE-----PTFE压缩回弹性亦有类似的现象,图36是几种PTFE垫片在不同温度下的压缩回弹曲线。如图所示,在低温下纯PTFE垫片的压缩回弹率比填充PTFE垫片高;在高温下情况则相反。

 

    4.应力松弛性能:PTFE密封垫片长时间在缓慢的塑性变形,即所谓“冷流现象”。PTFE的冷流会造成密封垫片的应力松弛,从而引起泄漏。为改善PTFE的冷流性,可以在其中填充硅粉或玻璃纤维等。如7所示,填充硅粉的PTFE,其残留应力率明显提高。

 

图7 PTFE应力松弛曲线
    试验垫片规格:Ø50mmר30mm×1.0mm;加热时间:24h;预紧压力:15MPa
    5.热胀性:PTFE的热膨胀性高于其它材料,这是它作为密封材料的缺点之一。此外,这种材料的导热性也很差。填充其它材料可以使其热胀性有显著改善,详见图8。

 
图8 几种PTFE垫片的热涨率
1—  纯PTFE,2—加20%硅粉的PTFE,3—加20%石墨的PTFE,4—加40%碳纤维的PTFE
 
    6.几种PTFE复合密封垫片的压缩回弹性能:PTFE包覆垫片,由于包覆材料不同,垫片结构形式也不同。在相同条件下,它们的压缩回弹值也不相同。在选型时应注意这一特点。
    三、各种PTFE密封垫片的应用范围
    纯PTFE、填充PTFE和包覆PTFE密封垫片的性能各有差异,所以,在实际应用中,对密封部位接触面的构造及预紧力的选择必须适宜,不然会直接影响密封效果。表2是通过实验测得的各种PTFE密封垫片的适用范围。
表2 各种PTFE密封垫片应用情况
密封垫片种类
法兰种类(密封面)
使用界限
制作界限
温度(℃)
压力(MPa)
纯PTFE
厚度(mm)
0.8
沟槽面
榫形面
260
1.0
Ø1220mm以下
1.0
2.4
3.2
加碳纤维PTFE厚度(m)
1.0
沟槽面
榫形面
平面
260
4.0
Ø500mm以下
1.5
3.0
包覆PTFE
平面
260
2.0
车削加工Ø400mm以下
PTFE浸石棉布
平面
260
1.0
无限制
缠绕式密封垫片
平面
构槽面
260
10.0
Ø1000mm以下
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