氟膠墊片簡(jiǎn)介
氟膠墊片,是由氟橡膠(FKM, FPM) 材料制成的密封墊片。氟橡膠是一種主鏈或側(cè)鏈含有氟原子的合成彈性體,以其卓越的耐高溫性和優(yōu)異的耐油、耐化學(xué)品性能而著稱,被譽(yù)為“橡膠之王”。
在需要應(yīng)對(duì)極端苛刻環(huán)境的密封應(yīng)用中,氟膠墊片通常是最終、最可靠的解決方案之一。它專門用于那些普通橡膠(如NBR、EPDM、硅膠)無法勝任的工況。
核心特性與優(yōu)勢(shì)
氟膠墊片的卓越性能源于其分子結(jié)構(gòu)中的強(qiáng)力的碳-氟鍵(C-F)。
1. 優(yōu)異的耐高溫性
長(zhǎng)期使用溫度可達(dá) -20°C 至 +200°C。特殊配方的氟橡膠(如全氟醚橡膠)短期可耐受 +300°C 以上的高溫,而低溫型氟膠可延伸至 -40°C。
2. 出色的耐油和耐燃料性能
這是其最核心的優(yōu)勢(shì)。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油、齒輪油、液壓油、柴油、汽油、航空燃油等石油基油品和燃料具有極強(qiáng)的抵抗能力,溶脹率極低。
3. 卓越的耐化學(xué)藥品性
耐大多數(shù)酸、堿、烷烴、芳香烴、鹵代烴等化學(xué)品。特別適用于有機(jī)溶劑和腐蝕性介質(zhì)的密封。(注意:不耐酮、酯、醚等極性溶劑和強(qiáng)堿)
4. 良好的耐老化性和耐候性
對(duì)臭氧、氧化、紫外線(UV)和天氣老化具有出色的抵抗力,使用壽命長(zhǎng)。
5. 良好的機(jī)械性能
具備良好的抗撕裂、耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度,優(yōu)于硅膠。
6. 低氣體滲透性
氣密性非常好,遠(yuǎn)優(yōu)于硅膠等材料,適合用于真空密封和高壓氣體密封。
主要應(yīng)用領(lǐng)域
氟膠墊片是以下苛刻工況的首選密封方案:
汽車工業(yè)(最大應(yīng)用領(lǐng)域):
發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng): 氣缸墊片、油底殼墊片、閥桿密封、曲軸前后油封。
變速箱系統(tǒng): ATF(自動(dòng)變速箱油)密封件。
燃油系統(tǒng): 燃油泵、噴油器、輸油管密封件。
渦輪增壓系統(tǒng):高溫廢氣端的密封。
航空航天:
發(fā)動(dòng)機(jī)燃油、液壓油、滑油系統(tǒng)的密封件,因其能耐受航空燃油和磷酸酯液壓油(Skydrol)。
石油化工與煉化:
泵、閥、法蘭的密封,用于處理石油、烴類溶劑和某些酸類介質(zhì)。
半導(dǎo)體制造:
在CVD、蝕刻等工藝中,用于抵抗高腐蝕性工藝氣體(如等離子體)的密封。
液壓與氣動(dòng)系統(tǒng):
用于高壓、高溫的液壓油密封。
常見類型(基于材料配方)
氟橡膠有不同的配方,以平衡其性能:
1. 標(biāo)準(zhǔn)型(Bisphenol 硫化)
最通用的類型,具有良好的綜合性能(耐熱、耐油、耐化學(xué)品)和加工性。
2. 過氧化物硫化型
具有更好的耐高溫和耐介質(zhì)性能(特別是耐酸和過熱水蒸汽),更低的壓縮永久變形性(即回彈性更好)。
3. 低溫改進(jìn)型
通過調(diào)整聚合物鏈結(jié)構(gòu),改善低溫彈性,可將低溫性能延伸至 -40°C 甚至更低,但可能犧牲部分高溫性能。
4. 全氟醚橡膠(FFKM)
“終極”氟橡膠,幾乎耐受所有化學(xué)品(包括酮和酯),耐高溫性可達(dá) +300°C以上。價(jià)格極其昂貴,僅用于最極端、無法失敗的工況。
技術(shù)參數(shù)與數(shù)據(jù)表格
氟膠墊片(標(biāo)準(zhǔn)型)典型性能參數(shù)
特性 |
測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) |
單位 |
典型值范圍 |
備注 |
硬度 |
ASTM D2240 |
Shore A |
65 - 90 |
常用范圍為70°A ~ 85°A |
拉伸強(qiáng)度 |
ASTM D412 |
MPa |
10 - 20 |
機(jī)械性能良好 |
伸長(zhǎng)率 |
ASTM D412 |
% |
100 - 300 |
|
壓縮永久變形 |
ASTM D395 |
% (22h @ 200°C) |
15 - 30 |
關(guān)鍵指標(biāo),值越低,回彈性越好 |
工作溫度 |
- |
°C |
-20 ~ +200(短時(shí)可達(dá)250) |
核心優(yōu)勢(shì) |
耐油性(體積變化) |
ASTM D471 |
% (在ASTM #3 oil中 @ 150°C) |
+1 to +8 |
表現(xiàn)極佳(變化越小越好) |
耐燃油性(體積變化) |
ASTM D471 |
% (在Fuel C中 @ 室溫) |
0 to +10 |
表現(xiàn)極佳 |
常見顏色 |
- |
- |
黑色、棕色 |
也可定制其他顏色 |
氟膠墊片與其他材料對(duì)比選型指南
特性 |
氟膠 (FKM) |
丁腈橡膠 (NBR) |
三元乙丙橡膠 (EPDM) |
硅膠 (VMQ) |
耐高溫性 |
極優(yōu) (200°C) |
一般 (120°C) |
良好 (150°C) |
極優(yōu) (200°C) |
耐油性 |
極優(yōu) |
良好 |
差 |
差 |
耐燃油性 |
極優(yōu) |
良好 |
差 |
差 |
耐天候/臭氧 |
極優(yōu) |
良好 |
極優(yōu) |
極優(yōu) |
耐極性溶劑 |
差 |
一般 |
良好 |
差 |
耐熱水/蒸汽 |
良好 |
差 |
極優(yōu) |
一般 |
低溫柔性 |
一般 |
良好 |
良好 |
極優(yōu) |
成本 |
高 |
低 |
中 |
中 |
氟膠墊片是一種為應(yīng)對(duì)高溫、高壓、油類和腐蝕性化學(xué)品等極端環(huán)境而設(shè)計(jì)的高性能密封件。
它是汽車、航空、石油化工等工業(yè)領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵零部件,雖然成本高昂,但其提供的可靠性和安全性使其成為這些應(yīng)用中無可替代的選擇。在選擇時(shí),務(wù)必確認(rèn)其與特定介質(zhì)的兼容性,尤其是對(duì)酮類和強(qiáng)堿的耐受性。