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        全氟醚橡膠密封件的應用領域

        時間:2020-01-09466 次瀏覽

        信息摘要:全氟醚橡膠具有優異的耐高低溫性能和耐各種化學溶劑性能,全氟醚橡膠密封零部件的長期功效,可以提高生產效益和減少維修費用。盡管全氟醚橡膠價格較高,但其用途卻很廣泛,在石油、汽車、化學、航天和航空工業領域內有廣闊的的應用前景。

        全氟醚橡膠具有優異的耐高低溫性能和耐各種化學溶劑性能,全氟醚橡膠密封零部件的長期功效,可以提高生產效益和減少維修費用。盡管全氟醚橡膠價格較高,但其用途卻很廣泛,在石油、汽車、化學、航天和航空工業領域內有廣闊的的應用前景。

        自從 1957 年美國杜邦公司開發了維通型氟橡膠以來,美國空軍致力尋找可以在 - 54 ~ 240℃工作的密封材料,以求解決高寒地區施工機械(美國阿拉斯加油田的開發和原蘇聯第 2條西伯利亞鐵路的施工, 它的現場施工機械 , 要求其密封件長期在 - 48 ~ - 53℃正常工作)的密封問題 。 另外 , 航空與航天工作裝備更需要耐寒性能好的氟橡膠。

        全氟醚橡膠的主要軍事用途是用作密封件, 它不僅可防止通訊部件的失靈 , 防止液體外漏和漏氣, 同時保護儀器不受惡劣環境的損害。美國在反坦克 A-10 飛機、B-1B 轟炸機、C-5B軍用運輸機等的發動機中都采用杜邦公司的 Ka lrez 氟醚橡膠作密封材料, 取得不錯的實際效果。美國材料專家認為 , 用全氟烴基醚氟橡膠制成的密封裝置很有發展前途 , 如果設計正確 , 它可以耐 - 54~ 371 ℃溫度,其有可能成為美國下一代超音速軍用飛機的密封裝置。因氟醚橡膠可以耐四氧化二氮、液氫、液氧、無水肼等強氧化劑 , 美國將其用作“哥倫比亞”號航天飛機的密封,俄羅斯將氟醚橡膠用于“聯盟號”宇宙飛船 , 都取得了較好的密封效果。此外, 美國和俄羅斯在一些液體火箭和導彈上,普遍應用了氟醚橡膠,制得各類密封件和隔膜制品。

        隨著環保和節能要求的日益高漲, 汽車上普遍采用燃料噴射裝置取代以往的汽化器, 燃料則采用醇類與燃油混合 , 原來用作燃料輸送管的碳氫類橡膠由于滲透性太高、腐蝕嚴重必須被替代。為此出現了從使用碳氫、硅氧烷密封零件向使用較少氣體滲透和耐高溫、耐溶劑的氟醚橡膠零件的趨勢。用氟醚橡膠制作的密封件可耐曲柄箱內含添加劑的新型油類的腐蝕 , 以保護經常處于超負荷、連續生熱和高速運轉狀態的汽車發動機, 還可以避免過量的油耗和防止使催化轉換器中毒的磷的積累。用過氧化物交聯的氟醚橡膠還可以用作汽車發動機冷卻部件的耐水、蒸汽和熱水的橡膠件。

        隨著石油開采技術的進步, 鉆井深度不斷提高, 含油層溫度可超過 200℃, 壓力高達 79 ~ 140M P a, 原油中混有蒸汽、二氧化碳 、甲烷,并且出現具有強烈腐蝕作用的硫化氫氣體。為了提高油田設備的可靠性和壽命,減少停機和檢修費用,使用過氧化物交聯的氟醚橡膠制品可以滿足要求。 1976 年在深井管道上安裝了氟醚橡膠 V 形環密封件,經過短短幾年就有 1200 多口鉆井安裝了5 萬個這樣的密封件 , 沒有一口鉆井因為密封件失效而停工。有一口鉆井(深 4570m)1982 年安裝了 Kalrez“V” 形環密封件 , 在非常惡劣的酸性氣氛(10 %H 2 S 、19%~ 21%CO2)和 148℃的高溫下使用 6 年后,經分解檢查,K alrez“ V”形環密封件保持完好 , 仍可繼續使用。

        在半導體產品制造體系中, 彈性體密封墊的可靠性非常關鍵, 例如, 無水蝕刻法要求門和窗以及排氣閥都能耐受腐蝕性很高的化學品;在光學掩蔽過程中, 濾光器、電耦和閥門所用的密封墊也存在類似的需要;等離子 CVD(即化學氣相淀積)過程中, 真空艙、箱蓋等所用的密封墊都必須能耐等離子體破壞;在陰極真空和噴鍍方法中,要求密封墊具有更低程度的漏氣速率,停產更換密封墊代價極高, 而氟醚橡膠的每一個優點在這里都得到了充分利用。

        在化學品運輸和貯存中,要求密封圈具有廣泛的耐流體性。氟醚橡膠的使用已經讓制造商減少了其它彈性體的使用量(包括乙丙膠、丁腈橡膠、硅橡膠、氟硅膠和氟橡膠), 并擴大了所運輸的化學品的范圍。美國聯合碳化物公司在 200 輛氧化乙烯罐車上改裝了用全氟醚彈性體制造的O形圈,從此再沒有發生滲漏現象。

        全氟醚橡膠加工的密封件由于兼具 PTFE 的清潔度、惰性和彈性體的優異密封性能,在密封凈化要求嚴格的藥品生產中,為凈化加工環境提供了一個理想的解決辦法。例如在使用化學藥品和超純水加工時,當凈化空間和蒸發空間溫度達160 ℃ 時,全氟橡膠密封件大大減少了泄漏的危險,比傳統使用硅橡膠和氟橡膠具有更長的密封壽命。


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