一、材料性能类
1. 交联密度
橡胶分子链之间通过硫化形成的化学键密度,直接决定材料的硬度、耐温性和抗溶胀性。
- 实测数据:氟橡胶交联密度达6×102? mol/cm3时,200℃下压缩永yong久jiu变形<15%;若密度降至3×102? mol/cm3,相同条件下变形率会飙升至40%以上。
- 实操意义:选购时需要供应商提供交联密度信息,同材质下,高密度产品寿命可延长3倍以上——某液压系统案例显示,用高密度氟橡胶的密封件,在150℃工况下使用寿命达8000小时,而低密度产品仅2000小时即失效。
2. 门尼粘度
衡量橡胶生胶流动性的指标(单位ML(1+4)100℃),数值过高(>80)加工时易产生气泡;过低(<30)则成品强度不足。
- 应用场景:模压复杂形状密封件(如组合垫圈)需选门尼粘度40-60的原料,既保证充模完整,又避免飞边过多。某汽车变速箱密封件厂曾因用了门尼粘度90的原料,导致合格率从98%降至65%。
3. 耐介质系数(K值)
密封件在介质中浸泡后的性能保留率(K=浸泡后性能/原始性能),包括体积K1、硬度K2、拉伸强度K3。
- 合格标准:液压系统要求K1在0.9-1.1(体积变化±10%),K2≥0.9,K3≥0.8;若用于强溶剂环境(如汽油),需K1≤1.2,否则易出现溶胀失效。某化工厂用普通丁腈橡胶接触丙bing酮tong,30天后K1达1.5,密封件直接崩裂。
二、结构设计类
4. 沟槽宽深比(W/D)
O型圈沟槽宽度(W)与截面直径(D)的比值,直接影响压缩量:
- 静态密封:W/D=1.2-1.3,压缩量取20%-25%(如D=5mm,沟槽深度4mm,压缩1mm);
- 动态密封:W/D需增至1.4-1.5,预留摩擦空间,避免O型圈被“啃咬”——某液压站案例显示,宽深比不足1.3时,密封件寿命从800小时骤减至200小时。
5. 唇口接触压力分布
截面为Y型、U型的动密封件,唇口与配合面的压力需呈“渐变梯度”:根部压力高(保证密封),唇边压力低(减少摩擦)。
- 检测方法:通过压力敏纸测试,合格的唇口压力应从根部的0.8MPa平滑降至唇边的0.2MPa,否则易出现“偏磨”或“渗漏”。某液压缸因压力分布不均,3个月内唇口磨损达0.5mm,泄漏量超标。
6. 回弹滞后损失
密封件压缩后恢复原状的能量损耗率,滞后损失>30%的材料(如普通丁腈橡胶),长期使用易产生永yong久jiu变形。
- 鉴别技巧:用手指按压密封件10秒后松开,优you质zhi产品(如氢化丁腈HNBR)应在1秒内回弹90%以上,劣质品则需3秒以上且留有明显压痕。某食品机械用劣质密封件,因滞后损失达45%,半年内出现轴封渗漏。
三、失效分析类
7. 热氧老化指数
衡量高温下材料氧化速度的指标,通过烘箱老化试验(120℃×168h)测定,要求拉伸强度保持率≥70%,断裂伸长率保持率≥60%。
- 行业陷阱:部分厂商用“耐温120℃”模糊概念,实则未说明持续时间——合格的120℃耐温产品,应能在该温度下连续工作5000小时以上。某烤箱密封件因未达标,2000小时后硬化开裂。
8. 摩擦系数(μ)
动密封件与配合面的摩擦系数需稳定在0.08-0.15:μ<0.08易打滑(如液压缸爬行);μ>0.15则温升过高(每升高0.05,温度上升10-15℃)。
- 改进方案:在唇口添加PTFE涂层可将μ降至0.1以下,但需注意涂层厚度≤0.05mm,过厚易剥落。某注塑机通过此方法,将密封件寿命延长至原来的2倍。
9. 爆破压力(P破)
静态密封件能承受的最zui大da瞬时压力,需比系统工作压力高3倍以上(如工作压力10MPa,P破需≥30MPa)。
- 测试标准:按ISO 18797,需在1.5倍P破压力下保压30秒无泄漏,才算合格——某化工管道因使用P破不足的垫片,在20MPa压力下发生爆炸,根源即未做保压测试。
参考:《密封材料与元件的检测与测试》
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