Hvordan fungerer FKM O-ringe under ekstreme forhold?
På det moderne industrielle felt bliver driftsmiljøet i udstyret stadig mere komplekst, og ekstreme arbejdsvilkår har fremsat strenge krav til forseglingskomponenter. Med sin unikke molekylære struktur og kemiske egenskaber har FKM O-ringe fremragende ydeevne i høj temperaturresistens, kemisk resistens, aldringsmodstand osv., Der gør dem til et ideelt valg til forsegling under ekstreme arbejdsvilkår.
Den høje temperaturmodstand af FKM O-ring sæler er især enestående. Dens hovedkæde er sammensat af carbon-carbonbindinger og fluor-carbonbindinger. Fluor-carbonbindingen har en ekstremt høj bindingsenergi på op til 485 kJ/mol, hvilket er meget højere end kulstof-hydrogenbindingen (413kJ/mol). Dette gør det muligt for FKM at arbejde stabilt i lang tid i et højtemperaturmiljø på 200 ℃ -250 ℃. Nogle specielt formulerede FKM kan endda modstå øjeblikkelige høje temperaturer på 300 ℃. I scenarier såsom bilmotorforsegling og tætning af høje temperaturdele af petrokemiske rørledninger kan FKM O-ringe effektivt forhindre medium lækage med deres høje temperaturresistens og sikre kontinuerlig og stabil drift af udstyr.
Modstand mod kemisk korrosion er en anden kernefordel ved FKM O-ringe. Den stærke elektronegativitet af fluoratomer danner et meget stabilt elektronskydningsafskærmningslag på overfladen af FKM -molekylkæden, hvilket reducerer muligheden for, at molekylkæden reagerer med kemiske medier. Derfor har FKM O-ringe god tolerance over for de fleste organiske opløsningsmidler, uorganiske syrer og stærke oxidanter. F.eks. Ved stærke oxidationsyremiljøer, såsom koncentreret svovlsyre og koncentreret salpetersyre, såvel som organiske opløsningsmiddelmiljøer, såsom benzin og diesel, kan FKM O-ringe stadig opretholde god tætningsydelse og fysiske og mekaniske egenskaber. Det skal dog bemærkes, at FKM har dårlig tolerance over for polære opløsningsmidler som aminer, ketoner og estere og omhyggelig evaluering er påkrævet, når man bruger den i disse mediemiljøer.
Med hensyn til aldringsmodstand fungerer FKM O-ringe også godt. Uanset om det er termisk oxidativ aldring, ozon aldring eller ultraviolet aldring, viser FKM stærk modstand. Under den termiske oxidative aldringsproces bremser stabiliteten af FKM -molekylkæden effektivt hastigheden for oxidativ nedbrydning; Dens molekylære struktur har en naturlig modstand mod ozon og kan bruges i lang tid i et højkoncentrations ozonmiljø uden at revne; På samme tid har FKM en svag evne til at absorbere ultraviolette stråler, og når den bruges i udendørs miljøer, er aldringshastigheden markant lavere end mange andre gummimaterialer.
Hvordan vælger man korrekt den hårdhed og materialeformel for FKM O-ringe?
Den hårdhed og materielle formel for FKM O-ringe påvirker direkte deres tætningspræstation og levetid. Korrekt valg er nøglen til at sikre tætningseffekten.
Hårdhed er en af de vigtige præstationsindikatorer for FKM O-ringe, normalt udtrykt i land A, med et fælles interval på 60-90 kyst A. FKM O-ringe med lavere hårdhed (såsom 60-70 land A) har god fleksibilitet og kompressionsdeformationsgenvindingsevne og er egnede til arbejdsvilkår med høj overfladegruppe eller store tætningshuller. De kan bedre udfylde små defekter på forseglingsoverfladen og danne en effektiv tætning. Imidlertid er O-ringe med lav hårdhed tilbøjelige til ekstrudering af deformation under miljøer med højtryk, hvilket resulterer i tætningsfejl. FKM O-ringe med høj hårdhed (80-90 land A) har højere anti-ekspusionsfunktioner og er egnede til højtryksforseglingsscenarier, men deres fleksibilitet er relativt dårlig og kræver en højere grad af pasform på tætningsoverfladen.
Fluorindholdet i materialeformel er den kernefaktor, der påvirker ydelsen af FKM O-ringe. Jo højere fluorindhold er, jo stærkere er den kemiske resistens og højtemperaturresistens for FKM, men det vil også føre til øget materialehårdhed, øget behandlingsvanskelighed og højere omkostninger. Generelt strejker medium fluorgummi med et fluorindhold på 66% - 71% en god balance mellem kemisk resistens, fysiske og mekaniske egenskaber og omkostninger og er velegnet til de fleste konventionelle industrielle tætningsscenarier; Mens høj fluorgummi med et fluorindhold på mere end 75%, skønt den kemiske resistens og høj temperaturresistens er yderligere forbedret, er det dyrt dyrt og bruges hovedsageligt i rumfart, halvledere og andre felter med ekstremt høj ydeevne.
Hærdningssystemet har også en vigtig indflydelse på ydelsen af FKM O-ringe. Almindeligt anvendte hærdningssystemer inkluderer peroxidhærdningssystem, aminhærdningssystem og phenolharpikshærdningssystem. FKM O-ringe, der hærdes af peroxidhærdningssystemet, har fremragende høj temperaturresistens og komprimering permanent deformationsydelse, og den vulkaniserede gummi har høj renhed, hvilket er velegnet til industrier med høje hygiejnebehov såsom mad og medicin; Aminhærdningssystemet har en hurtig hærdningshastighed, og den vulkaniserede gummi har høj trækstyrke, men den høje temperaturmodstand er relativt dårlig; Det phenoliske harpikshærdningssystem kan give FKM O-ringe god kemisk resistens og temperaturresistens og er vidt brugt i det petrokemiske felt.
Hvor er den relevante grænse mellem FKM og andre elastomerforseglinger?
I udvælgelsen af tætningsringmaterialer har FKM og elastomerer såsom NBR, HNBR og FFKM hver deres egne fordele og ulemper. At afklare deres gældende grænser vil hjælpe med at foretage et rimeligt valg.
Nitrile gummi (NBR) er et af de mest anvendte gummiposforseglingsmaterialer. Dets største fordel er, at den har god tolerance over for mineralolie, dyre- og vegetabilske olier, og det er dyre og har fremragende behandlingsydelse. Driftstemperaturområdet for NBR er generelt -40 ℃ 120 ℃. Det er velegnet til scener såsom bilbrændstofsystemer og hydrauliske systemer, der har høje krav til oliebestandighed, men relativt milde temperatur og kemiske mediummiljøer. Imidlertid er NBRs temperaturresistens, kemisk resistens og aldringsmodstand langt underordnet FKM, og den vil blive ældre og fejle hurtigt i høje temperatur og stærke kemiske mediummiljøer.
Hydrogeneret nitrilgummi (HNBR) er et hydrogeneret produkt af NBR. Ved at hydrogenere dobbeltbindingerne i NBR -molekylkæden forbedres dens høje temperaturresistens, aldringsmodstand og kemisk resistens markant. Driftstemperaturområdet for HNBR kan nå -35 ℃ - 150 ℃. I nogle medium temperatur og kemiske mediummiljøer er dens ydelse tæt på FKM, men prisen er relativt lav. Imidlertid er ydelsen af HNBR i stærke oxidationsmedier og miljøer med høj temperatur stadig ikke sammenlignelig med FKM. Det er velegnet til arbejdsvilkår, såsom perifere sæler og industrielle gearkasseforseglinger.
Perfluoroelastomer (FFKM) er gummimaterialet med det højeste fluorindhold. Det har bedre høj temperatur og kemisk modstand end FKM. Det kan fungere i lang tid ved en høj temperatur på 327 ° C og kan modstå næsten alle kemiske medier. FFKM er imidlertid dyrt, vanskeligt at behandle og har dårlig ydeevne med lav temperatur. Derfor bruges det hovedsageligt inden for specielle felter såsom fremstilling af halvleder og kemisk reaktorforsegling, som har ekstremt høje krav til forsegling af ydeevne og ikke overvejer omkostninger. I modsætning hertil har FKM fundet en bedre balance mellem ydeevne og omkostninger og er velegnet til konventionelle tætningsbehov inden for de fleste industrielle områder.
Hvilke tekniske punkter skal være opmærksomme på, når man installerer og bruger FKM O-ringe?
Korrekt installation og brug er nøglen til at maksimere forseglingens ydelse af FKM O-ringe og udvide deres levetid. Der skal lægges vægt på tekniske punkter, såsom overfladefremhed, design af komprimeringshastighed og fiasko.
Overfladeoverfladen af forseglingsoverfladen har en betydelig indflydelse på tætningseffekten af FKM O-ringen. Generelt skal den overfladefremhed RA -værdi af tætningsoverfladen kontrolleres mellem 0,8 og 3,2 μm. En overflade, der er for ru, vil ridse overfladen af O-ringen og danne en lækagekanal; En overflade, der er for glat, vil ikke være befordrende for pasningen mellem O-ringen og tætningsoverfladen, og grænsefladelækage er tilbøjelig til at forekomme. Derudover skal behandlingsnøjagtigheden af tætningsoverfladen også kontrolleres strengt for at undgå dimensionelle afvigelser, der fører til forkert installation af O-ringen.
Komprimeringshastighedsdesignet af FKM O-ringe er direkte relateret til tætningseffekten og levetiden. Hvis kompressionshastigheden er for høj, vil aldring og slid af O-ringe blive accelereret, hvor man forkorter levetiden; Hvis kompressionshastigheden er for lav, kan der ikke dannes en effektiv tætning. Generelt anbefales kompressionshastigheden for FKM O -ringe at blive kontrolleret til 15% - 25% for statisk tætning, og kompressionshastigheden kan reduceres passende til 10% - 15% for dynamisk tætning. På samme tid skal påvirkningen af faktorer såsom arbejdstemperatur og medium tryk på kompressionshastigheden også overvejes. I et miljø med høj temperatur vil materialet gennemgå termisk ekspansion, og kompressionshastigheden skal reduceres passende; I et højtryksmiljø skal kompressionshastigheden øges passende for at forhindre ekstruderingsdeformation.
At forstå fiaskoformerne for FKM O-ringe kan hjælpe med at forhindre fejl på forhånd. Almindelige fejltilstande inkluderer ekstruderingssvigt, slidfejl, aldringssvigt og kemisk korrosionssvigt. Ekstruderingssvigt forekommer hovedsageligt i miljøer med højt tryk. Når tætningsgabet er for stor, vil O-ringen blive presset ind i kløften og beskadiget. Dette kan undgås ved at vælge O-ringe med passende hårdhed og kontrollere tætningsgabet. Slidfejl er for det meste forårsaget af friktion under dynamisk tætning. Slid kan reduceres ved at optimere tætningsstrukturen og bruge smøremedier. Aldringssvigt og kemisk korrosionssvigt er tæt knyttet til arbejdsmiljøet. Det er nødvendigt at vælge den passende materialeformel i henhold til de faktiske arbejdsvilkår og regelmæssigt kontrollere og udskifte O-ringe.
