机械密封常用辅助密封材料
常用机械密封材料详解
100℃)
1.2
(纵向
100℃)
11.2
抗拉)
20.1
吸水率
O.77％
-80
～250
增加导热性
氧
化
铝
陶
瓷
含95％
氧化铝
(95瓷)
3.3
78～82
16.75
5.8～8
220～
360
2.3
线胀系数小，有良好的导热性，硬度高、耐磨性好，耐腐蚀性强，但不耐氢氟酸、磷酸、浓碱的腐蚀，能耐一定的温度急变，制造工艺简单、价格低，但脆性大，加工困难
含99％
氧化铝
(99瓷)
3.9
85～90
16.75
5.3
1200～1500
340～540
3.5
O
1300～
1700
反应烧结
碳化硅
3.O5
91～92
100～
125
4.3～5
350～
370
3.6～
3.8
0.3
2400
硬度高、热胀系数小、热
性好、耐腐蚀性好，但耐氢氟酸、发烟硫酸、强碱的腐蚀，有自润滑性，摩擦系数小(F=0.1)，耐热性好，抗热震性与碳化钨相当，优于氧化铝陶瓷
密度
/(g/
cm3)
硬度
HRA
热导率/(m·
K)]
热胀
系数
/0-6
℃-l
抗压
强度
/MPa
抗弯
强度
/MPa
弹性模
量/l0 5MPa
气孔率/％
使用
温度
/℃
特 性
石
墨
浸渍材ຫໍສະໝຸດ 料浸渍酚醛1.75～1.9
机械密封的基本零件与材料
（1）足够的强度和刚度 保证在工作条件（如压力，温度，滑动速度等）下不损
坏，变形小，工作条件波动时影响小。 （2）端面有足够的硬度、耐腐蚀性能确保使用寿命。
29
（3）耐热冲击力 高的导热系数，低的线膨胀系数。
（4）较小的摩擦系数，良好的自润滑性，材料与介质有 2024/6/27 很好的浸润性短时间干摩擦，不损伤端面。
3
（十一）补偿机构形式 （十二）双端面机械密封 （十三）串联式机械密封 （十四）波纹管机械密封 2024/6/2（7 十五）集装式机械密封
4
二、机械密封的基本零件
（一）对摩擦副密封环的要求 （二）摩擦副匹配要考虑的因素 （三）密封端面宽度 （四）密封环的主要技术要求
2024/6/27
（五）摩擦副端面平面度检测 （六）密封端面的粗糙度要求 （七）动环（旋转环） （八）静环（不旋转） （九）密封环的种类 （十）整体式密封环
（静密封点，密封圈与相配合件之间相对静止） 泄漏点4 ─压盖与腔体间的密封圈，依靠密封圈的过盈量实现
密封；（静密封点，密封圈与相配合件之间相对静 止）
13
2、 传动关系 轴或轴套───紧固螺钉5──弹簧座4──弹簧3─补偿环1 压盖──防转销8─非补偿环6 3、 原理
通过一系列零件将径向密封转化为轴向密封，在弹
种结构）
2024/6/27
（2）外流式：泄漏方向朝向离心力方向。（泄漏量大， 只有在压力、温度都不高的腐蚀性介质中用）
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（九）多弹簧和单弹簧机械密封 （1）多弹簧：（又叫小弹簧，轴向尺寸小，轴向弹力均
匀）宜用于高速，不宜用于腐蚀性介质。 2024（/6/227）单弹簧：（又叫大弹簧，轴向尺寸大，轴向弹力不
机械密封材料介绍
机械密封材料介绍机械密封由若干零件组成，各零件材料根据其所起的作用、结构特征和使用条件来进行选择或研制与开发。
机械密封材料包括摩擦副材料、辅助密封材料、加载弹性元件材料和其它结构件材料。
正确合理地选择各种材料，特别是端面摩擦副材料，对保证机械密封工作的稳定性，延长其使用寿命、降低成本等有着重要意义。
材料的选择往往成为一个十分关键的问题，甚至决定密封的成败。
（1）机械密封端面（摩擦副）材料（2）机械密封的辅助密封材料（3）机械密封其它结构材料（1）机械密封端面（摩擦副）材料①摩擦副材料的主要性能：物理力学性能、耐腐蚀性能和摩擦学性能。
1.1物理力学性能：强度、刚度、导热系数、热膨胀系数、耐腐蚀性能、摩擦学性能。
1.2耐腐蚀性能：摩擦副暴露于被密封流体，要使机械密封能正常发挥作用，其腐蚀性能必须加以考虑。
首先应考虑最耐蚀的材料。
机械密封端面材料中，从耐蚀性的角度考虑，优秀的材料有石墨材料、工程陶瓷材料、填充玻璃纤维聚四氟乙烯材料等。
值得注意的是许多耐腐蚀性能优良的金属材料，如哈氏合金B、哈氏合金C等用作摩擦副并不适宜，因为它们并没有伴随有良好的摩擦学性能。
1.3摩擦学性能：摩擦、磨损和润滑等是评价机械密封端面摩擦副材料的摩擦学性能的重要参数。
摩擦系数f，磨损速率可以反映端面的润滑状态。
润滑状态良好，则摩擦系数小、磨损速率低；摩擦系数大、磨损速率高。
密封寿命短，且端面发热严重、液膜汽化，严重时会导致端面热裂，造成密封迅速失效。
低摩擦系数的获得，依靠材料本身的自润滑能力和外界能提供的润滑条件。
②常用的端面摩擦副材料石墨、硬质合金、工程陶瓷、填充聚四氟乙烯、端面摩擦副材料1、石墨材料自然界中碳元素构成的三种物质形态：金刚石（结晶形炭）、石墨（结晶形炭）、煤炭（不具有晶体特征的无定形炭）石墨是机械密封中用量最大、应用范围最广的摩擦副组对材料。
它具有许多优良的性能，如良好的自润滑性和低的摩擦系数、优良的耐腐蚀性能，导热性好、线膨胀系数低、组对性能好，且易于加工、成本低。
常用的机械密封材料和密封材料的性能要求
常用的机械密封材料和密封材料的性能要求机械密封材料是用于工业设备的密封部件，用于防止液体或气体泄漏。
它们通常由柔性材料制成，具有良好的弹性和耐化学性能。
以下是几种常用的机械密封材料以及它们的性能要求：1.橡胶密封材料：橡胶密封材料是由橡胶混合物制成，具有良好的弹性和耐化学性能。
其主要性能要求包括耐磨损、耐腐蚀、耐温性能、抗压缩变形、抗老化和低温柔韧性。
2.聚丙烯密封材料：聚丙烯密封材料是由聚丙烯制成，具有良好的耐腐蚀性能和耐酸碱性能。
其主要性能要求包括耐磨损、耐温性能、抗压缩变形和低温柔韧性。
3.聚四氟乙烯密封材料：聚四氟乙烯密封材料是由聚四氟乙烯制成，具有极佳的耐腐蚀性能和耐高温性能。
其主要性能要求包括耐磨损、耐温性能、抗压缩变形和低温柔韧性。
4.金属密封材料：金属密封材料通常由不锈钢、铜合金等金属制成，具有良好的耐腐蚀性能和高温性能。
其主要性能要求包括耐磨损、耐高温性能、耐压缩变形、耐腐蚀性能、高气密性和高强度。
5.石墨密封材料：石墨密封材料是由纯石墨制成，具有极好的耐高温性能和耐腐蚀性能。
其主要性能要求包括耐磨损、耐高温性能、耐压缩变形、耐腐蚀性能、高气密性和高强度。
在选择密封材料时，还需考虑物料的性质、工作条件和密封要求。
例如，对于化工设备，需要选择耐腐蚀性能好的密封材料；对于高温设备，需要选择耐高温性能好的密封材料；对于高压设备，需要选择耐压缩变形的密封材料。
总之，不同的机械密封材料具有不同的性能要求，根据具体的使用条件和要求进行选择和应用，以保证密封效果和设备的正常运行。
机械密封的结构和材料选择
机械密封的结构和材料选择机械密封是一种常用的密封方式，广泛应用于各种工业设备中。
它通过机械装置将两个密封面紧密地贴合在一起，以防止介质的泄漏和外界杂质的侵入。
机械密封的结构和材料选择对其密封性能和使用寿命有着重要影响。
机械密封的结构通常由密封环、弹簧、填料等部分组成。
其中，密封环是机械密封的核心部件，起到密封作用。
常见的密封环有O型圈、Y型圈、U型圈等。
弹簧的作用是保持密封环的压力，确保密封面之间的紧密贴合。
填料则用于填充密封面之间的间隙，增加密封效果。
在机械密封的材料选择中，需要考虑介质的性质、工作条件和使用要求等因素。
常见的材料有橡胶、聚四氟乙烯、金属等。
橡胶具有良好的弹性和耐磨性，适用于一般介质的密封。
聚四氟乙烯具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能，适用于酸碱介质和高温介质的密封。
金属材料通常用于高压、高温和腐蚀性介质的密封。
在选择机械密封结构时，需要根据具体的工作条件和使用要求进行综合考虑。
常见的机械密封结构有单端面机械密封、双端面机械密封和多端面机械密封等。
单端面机械密封适用于低压、低速度和无腐蚀性介质的密封。
双端面机械密封适用于高压、高速度和腐蚀性介质的密封。
多端面机械密封适用于多介质、多压力和多温度的复杂工况。
此外，机械密封还需要考虑安装和维护的便捷性。
合理设计的机械密封结构可以方便安装和更换，减少维护成本和停机时间。
总之，机械密封的结构和材料选择是保证其密封性能和使用寿命的关键因素。
在实际应用中，需要根据具体情况进行综合考虑，并选择合适的结构和材料，以满足工作条件和使用要求。
密封材料的种类及用途
密封材料的种类及用途密封材料是指用于填充、覆盖或封闭两个或多个对象之间的空隙或接缝，以防止液体、气体、尘土或其他杂质的进入或泄漏的材料。
由于密封材料的种类繁多且应用广泛，下面将介绍几种常见的密封材料及其用途。
1.橡胶密封材料橡胶密封材料是最常见的密封材料之一，它具有良好的耐化学性、耐高温性和耐磨损性。
橡胶密封材料主要用于汽车工业、建筑工业、航空航天工业等领域，如密封汽车发动机、机械设备、管道等。
2.聚氨酯密封材料聚氨酯密封材料具有优异的弹性和耐磨性，可承受较高的压力和温度。
聚氨酯密封材料主要应用于液压设备、气动设备、工程机械等领域，如密封活塞、阀门、油封等。
3.聚四氟乙烯密封材料聚四氟乙烯密封材料具有优异的耐腐蚀性、耐高温性和摩擦性能，能够在极端条件下长时间稳定工作。
聚四氟乙烯密封材料主要应用于化工、制药、食品等领域，如密封酸碱容器、管道、泵阀等。
4.石棉密封材料石棉密封材料是一种传统的密封材料，具有良好的耐热性、耐腐蚀性和耐磨损性。
石棉密封材料主要应用于高温、高压条件下的密封，如密封锅炉、炉窑、管道等，但由于石棉对人体健康有害，目前已逐渐被其他材料所替代。
5.金属密封材料金属密封材料是由金属制成的密封材料，具有优异的耐高压、耐高温和耐腐蚀性。
金属密封材料主要应用于液压设备、气动设备、真空设备等领域，如密封阀门、管道、连接件等。
6.聚氨脂密封材料聚氨脂密封材料具有良好的弹性和抗老化性能，可以在较低的温度下保持良好的密封性。
聚氨脂密封材料主要应用于电子、电器、医药等领域，如密封仪器设备、电器元件等。
7.密封胶密封胶是一种用于填补或粘合物体之间空隙或接缝的粘合材料，具有优异的粘接性、弹性和耐候性。
密封胶主要应用于建筑、汽车、船舶等领域，如密封建筑物、车身、船体等。
以上是几种常见的密封材料及其用途。
随着科技的不断进步，人们对密封材料的性能要求也越来越高，因此不断涌现出新型的密封材料，以满足不同领域的需求。
机械密封的材料
• 端面材料： 浸呋喃树脂石墨、浸锑石墨、碳化硅、镍 基硬质合金、钴基硬质合金
• 辅助密封材料： 聚四氟乙烯、柔性石墨、铝、铜
• 结构件及波纹管材料： 1Cr18Ni9Ti、2Cr13、 0Cr17Ni12Mo2(316) 、 4J42、4J43、 00Cr17Ni14Mo2(316L)、 Hastalloy C、 Inconel718(GH4169)
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1
机械密封的材料——端面
• S浸呋喃树脂石墨 ：耐酸碱温 、适用温度小于 160℃
• C浸铜石墨 :耐高温、适用温度小于400℃
• T浸锑石墨 ：耐高温、适用温度小于450℃
• G反应烧结碳化硅：耐高温、腐蚀、适用温度小 于1000℃
• O常压烧结碳化硅 ：耐高温、腐蚀、适用温度 小于1000℃
18.08.2020
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4
克隆机封常用材质代号
• 环片、环座材质组合 • 160 ℃ ：W8、U8、O8、S8 、W3、U3、O3、
S3 、S2 • 200 ℃ ：W2、U2、O2、 T2 • 400 ℃ ：W4、U4、O4、T4 • 波纹管组件材质 • 260 ℃：6、1 • 370 ℃：5、9
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• U镍基硬质合金 ：耐高温、耐酸、适用温度小 于400℃
• W钴基硬质合金 ：耐高温、耐碱、适用温度小
18.08.2于020 400℃
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2
机械密封的材料——弹性元件
• 8-1Cr18Ni9Ti——中等腐蚀、适用温度小 于260℃
• 6- 00Cr17Ni14Mo2(316L)——中等腐蚀、 适用温度小于260℃
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5
常用国产橡胶圈材质
机械密封的结构和材料选择
机械密封的结构和材料选择Title: 机械密封的结构和材料选择Introduction:机械密封是工业领域中常用的封闭装置，用于防止液体或气体在机械装置的运动过程中泄漏。
作为一种关键部件，机械密封的结构和材料选择对于提高设备的性能和寿命至关重要。
本文将对机械密封的结构和材料选择进行深入探讨，旨在帮助读者更全面、深刻地理解这一关键技术。
I. 机械密封的基本结构1. 静密封环：静密封环主要由金属或非金属材料制成，常见的有橡胶、石墨等。
它位于机械密封的固定端，起到密封作用，防止液体和气体泄漏。
2. 动密封环：动密封环与静密封环相接触，在运动过程中承受较大的工作压力和摩擦力。
材料的选择需要考虑耐磨、耐腐蚀和耐高温等性能。
3. 弹性填料：弹性填料是机械密封的关键部件，起到填充密封空隙的作用。
常见的填料材料有聚四氟乙烯（PTFE）和柔性石墨等。
4. 密封盖和密封座：密封盖和密封座是机械密封的重要组成部分，起到固定密封环和填料的作用。
II. 材料选择的考虑因素1. 工作环境：机械密封一般用于各种工业设备中，不同的工作环境对材料的要求也不同。
在高温环境下，需要选择耐高温材料，如陶瓷，以保证密封性能的稳定。
2. 工作介质：机械密封接触到的工作介质可能是液体、气体或固体颗粒等，不同的介质对材料的腐蚀性和耐磨性有不同要求。
根据介质的性质选择合适的材料可以延长机械密封的使用寿命。
3. 工作压力：机械密封在工作过程中需要承受不同的工作压力，材料的选择应该考虑其耐压性能，以保证密封效果和安全性。
4. 经济性：材料的成本和可获得性也是选择的考虑因素之一，既要保证密封性能，又要尽可能降低成本，提高设备的经济性。
III. 常用的机械密封材料1. 橡胶类：橡胶类材料具有良好的密封性和柔韧性，常用于一般工业设备的机械密封中，如氯丁橡胶和聚氨酯等。
2. 聚四氟乙烯（PTFE）：PTFE是一种优良的非金属密封材料，具有极强的耐腐蚀性和低摩擦系数，在化工、冶金等工业领域得到广泛应用。
WB2机械密封说明
WB2机械密封说明
产品名称：WB2外装机械密封
安装形式：外装型
密封端面：四氟/碳化硅/碳化钨/氧化铝陶瓷/硬质合金
辅助密封：柔性石墨/氟橡胶/填充聚四氟乙烯
辅助材料：不锈钢304/不锈钢316
结构特点：单端面，平衡型，任意旋向，四氟波纹管，弹簧受四氟罩的保护。
应用领域：适用于各种腐蚀性酸、碱、盐溶液的介质中。
运行参数：压力：≤0.8MPa温度：-20～120℃速度：≤15m/s。
说明：
WB2机械密封为外装式机械密封，具有耐磨、耐高温，可输送含颗粒、晶体等有磨损性的腐蚀性液体。
适用于各种不同颗粒的强腐蚀介质。
广泛应用于氟塑料泵、氟衬里等化工泵。
适合石油、化工泵及其旋转式机械上采用。
外置轴封装置是单端面多弹簧波纹管外装式机械密封,采用非冷却水可调试端面密封技术,磨擦副材料通常有碳化硅—填充四氟,碳纤维—碳化硅, 机封也可以选用硬密封式机封，主要输送的液体有微细颗粒、结晶及各种酸碱类的腐蚀性液体等。
外装式机械密封件拆装方便简单，以便提高生产能力及效率。
可以直接对机封进行调整弹簧的压缩量。
由于机封直接裸露在外部，更直接实际的观察和维护。
碳化硅机械密封环重量轻、热膨胀系数小、硬度高、高温强度好、在极高的温度下有良好的尺寸性、耐腐蚀性强和高弹性模量、使用寿命长等特点。
可用于放射性、腐蚀性、剧毒、易燃、易爆、高温等诸多复杂工况条件。
该机封运行是不能脱液。
各类密封介绍
第章密封第一节密封的分类一、静密封的分类、特点与应用1、垫片密封原理、特点：在两联接件（如法兰）的密封面之间垫上不同型式的密封垫片，如非金属、非金属与金属的复合垫片或金属垫片。
然后将螺纹或螺栓拧紧，拧紧力使垫片产生弹性和塑性变形，填塞密封面的不平处，达到密封的目的。
应用：密封压力和温度与联接件的型式、垫片的型式、材料有关。
通常，法兰联接密封可用与温度范围为-70~600℃，压力大于1.333kPa（绝压）、小与或等于35Mpa。
若采用特殊垫片，可用于更高的压力。
2、研合密封原理、特点：靠两密封面的精密研配消除间隙，用外力压紧（如螺栓）来保证密封。
实际使用中，密封面往往涂敷密封胶，以提高严密性。
应用：密封面粗糙度Ra=2~5μm。
自用状态下，两密封面之间的间隙不大于0.05mm。
通常密封100MPa一下的压力及550℃的介质，螺栓受力较大。
多用于气轮机、燃汽机轮等汽缸接面。
3、O形环密封原理、特点：O形环装入密封沟槽后，其截面一般受到15~30%的压缩变形。
在介质压力作用下，移至沟槽的一边，密闭需密封的间隙，达到密封目的。
密封性能好，寿命长，结构紧凑，装拆方便。
应用：根据选择不同的密封圈材料，可在-100~260℃的温度范围使用，密封压力可达100MPa。
主要用于气缸、油缸的缸体密封。
4、填料密封原理、特点：在钢管与壳体之间充以填料（肃称盘根），用压盖和螺钉压紧，以堵塞漏出的间隙，达到密封的目的。
应用：多用于化学、石油、制药等工业设备可拆式内伸接管的密封。
根据充填材料不同，可用于不同的温度和压力。
5、密封胶密封原理、特点：用刮涂、压注等方法将密封胶涂在要紧压的两个面上，靠胶的浸润性填满密封面凸凹不平处，形成一层薄膜，能有效地起到密封作用。
密封牢固，结构简单，密封效果好，但耐温性差。
应用：通常用于150℃以下，用于汽车、船舶、机车、压缩机、油泵、管道以及电动机、发动机等的平面法兰、螺纹联接、承插联接的胶封。
机械密封常用摩擦副材料的选用
机械密封常用摩擦副材料的选用机械密封是一种常见的密封装置，广泛应用于各种工业设备中。
它通常由密封元件和摩擦副组成。
摩擦副是机械密封的核心部件，它的选用对密封性能和使用寿命有着重要的影响。
常用的摩擦副材料有无机材料、有机材料和金属材料。
无机材料是指由无机物质组成的摩擦副材料，如陶瓷、碳化硅和碳化钨等。
无机材料具有硬度高、耐磨损、抗腐蚀、耐高温等优点，适用于高速、高温、高压或腐蚀性介质的密封。
陶瓷是一种广泛应用的无机材料，它具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和低摩擦系数，适用于各种工况下的密封。
碳化硅和碳化钨是高硬度的无机材料，适用于高速、高温和腐蚀性介质的密封。
有机材料是指由有机物质组成的摩擦副材料，如橡胶、塑料和聚四氟乙烯等。
有机材料具有良好的弹性、密封性和抗冲击性，适用于低速、低温、低压或不含腐蚀性介质的密封。
橡胶是一种常用的有机材料，它具有良好的密封性能和弹性，适用于一般工况下的密封。
塑料具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，适用于一些特殊工况下的密封。
聚四氟乙烯是一种低摩擦系数的有机材料，适用于高速、高温和腐蚀性介质的密封。
金属材料是指由金属组成的摩擦副材料，如不锈钢、黄铜和铜合金等。
金属材料具有良好的导热性、耐腐蚀性和耐磨性，适用于高温和高压的密封。
不锈钢是一种常用的金属材料，它具有耐腐蚀性和耐磨性，适用于一般工况下的密封。
黄铜和铜合金具有良好的导热性和耐磨性，适用于高温和高压的密封。
在选择摩擦副材料时，需要考虑密封介质的性质、温度、压力和速度等因素，以及摩擦副材料的物理性质和化学性质等因素。
一般情况下，密封材料的摩擦副应具有相对低的摩擦系数、良好的耐磨性和耐腐蚀性，以及适当的硬度和弹性。
综上所述，机械密封常用的摩擦副材料有无机材料、有机材料和金属材料。
根据不同的工况和密封要求，可以选择相应的材料以实现良好的密封效果和长期的使用寿命。
机械密封基础知识-四机械密封用材料
2018/12/3
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（四）硬质合金WC
1、 金属碳化物WC熔点非常高，要制成产品，用普通的冶炼方法行不通。通 常把它制成粉末，混以熔点较低的金属（Co、Ni等），压制成型，高温烧结， 较低熔点金属熔化，将WC粘结成一个整体，制成硬质合金。
2、 硬质合金具有以下优良性能：
（1）硬度高HRA87～94（洛氏硬度），耐磨粒磨损，是悬浮颗粒介质的理想 摩擦副。
优点：收缩率小，耐热冲击性好，成本低，适于批量生产。
2、常压烧结SiC 采用超细SiC粉（粒度在0.1~0.2μm），加适当的添加剂、粘结剂压制成型， 然后在2000~2200℃的温度下烧结而成。适用于数量少，规格品种多的密封环。 致密度高达97%以上。
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3、石墨浸渍剂种类 一般浸渍后，成为不透气制品，对导热性无明显影响， 但强度、硬度有很大提高。常用浸渍剂有：环氧树脂（H）、 呋喃树脂（K）、酚醛树脂（F）、巴氏合金（B）、铝合金 （L）、铜合金（P）、锑合金（D）、银合金（G）。 F：耐酸性好 H：耐碱性好 K：酸碱都耐＜200℃ 耐高温 浸金属：
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（二）制造摩擦副的常用材料
硬质合金 工程陶瓷（Al2O3陶瓷、Al2O3金属陶瓷、Si3N4陶瓷、铬钢玉
陶瓷、碳化硼陶瓷、喷涂陶瓷、SiC、可切削微晶玻璃）
碳石墨 填充聚四氟乙烯
金属材料：铸铁类及铜合金也有铬钢淬火材料
下面分别予以讨论。
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（三）碳石墨
1、特点 （1）具有较高导热性，(碳导热系数为20~40W/m· k，石墨为 40~128 W/m· k，)是非金属中导热最好的材料，仅次于
四、机械密封用材料
机械密封常用的材料
机械密封常用的材料机械密封的密封性能和使用寿命，与各零件的材料有关，尤其是端面密封（摩擦副）的材料，辅助密封的材料和弹簧的材料。
一、端面密封摩擦副的材料摩擦副材料有石墨、陶瓷、堆焊硬质合金、碳化钨合金、SiC、填充聚四氟乙烯、锡青铜、钢结硬质合金、不锈钢、酚醛塑料、尼龙等。
常用材料的性质如下：1、石墨石墨的优点是耐腐蚀性和自润滑性好，摩擦系数小，耐热冲击性好并容易加工，缺点是机械强度低，有孔隙。
石墨的这两个缺点可以用浸渍和渗碳的方法改善。
浸渍石墨可分为浸树脂和浸渍金属两种。
浸树脂石墨耐腐蚀性好，但不耐高温（耐温约170~200℃）；浸渍金属石墨高温性好（浸青铜、铝、铅等耐高温可达400~500℃），但耐腐蚀性差。
石墨是使用最广泛的非金属材料，用作中低转速机械密封的动环和高速机械密封的静环。
好的石墨，肉眼看来致密，手指摸上去不大脱粉，不大染黑手指。
2、陶瓷陶瓷的优点是耐腐蚀性好，硬度很高，耐磨性好，缺点是脆性大以及硬度过高而难以加工。
应用较多是氧化铝陶瓷，还有金属陶瓷。
陶瓷多用于腐蚀性介质、中低速的场合。
3、堆焊硬质合金在碳钢、铬钢和铬镍钢的密封面上堆焊硬质合金，优点是硬度高，耐磨性好，耐温性好（500℃以下），耐腐蚀或汽蚀性好，缺点是易产生气孔、夹渣和表面硬度不均匀。
4、碳化钨合金由碳化钨、碳化钛等硬度高、熔点高的金属碳化物，是用加粘结剂粉末冶金的办法，压制烧结成型。
优点是硬度、强度都很高，耐磨、耐高温、耐腐蚀，线膨胀系数低，缺点是性脆，加工困难。
碳化钨是应用最广泛的端面密封副材料，多用作中低转速机械密封的静环，高速机械密封的动环。
二、辅助密封圈的材料对辅助密封材料的要求是弹性好，摩擦系数小，耐磨、耐热和低温性好，抗介质腐蚀、溶解和老化等，此外还要求在压缩后和长期使用中残余变形好。
常用的辅助密封圈材料是橡胶和聚四氟乙烯，此外还有软聚氯乙烯。
1、橡胶橡胶有较好的弹性、缓冲性、吸振性、耐热性、耐腐蚀性。
机械密封的摩擦副的材料选择
机械密封的摩擦副的材料选择一、机械密封的摩擦副材料的选用要求机械密封的材料是其赖以存在和发展的基础。
摩擦副在高速旋转中要抵抗介质的腐蚀，承受一定的压力，进行热交换。
1)在防腐蚀方面要有良好的化学稳定性，能抵抗介质的腐蚀、磨蚀、溶解和溶胀;2)在物理机械性能方面要有较高的弹性模量、强度及许用PV值，低的摩擦系数和线膨胀系数，优良的耐磨性和自润滑性以及良好的不渗透性等;3)在热力性能方面要有很好的导热性，耐热，耐寒性和耐温度的急变性;4)材料来源方便，加工制造容易，成本低廉。
二、机械密封摩擦副的材料选择常用的非金属材料有碳一石墨、陶瓷、聚四氟乙烯和塑料等;常用的金属材料有硬质合金、镍铬钢、铬钢、青铜、碳钢和铸铁等;此外还用堆焊、烧结、喷涂等表面处理及复合工艺改变或改善摩擦副的表面性能。
各种材料都具有一定的特性，在选择摩擦副材料时，应扬长避短，根据具体条件合理选用。
1、碳—石墨来做摩擦副碳—石墨(以下简称石墨)是摩擦副中经常选用的材料，具有以下优良性能。
1)较高的导热性。
碳的导热系数20~40W/(m.K)，石墨的导热系数40~128w/(m.K)，仅次于银、铜和铝，是非金属材料中唯一具有高导热率的材料，比某些金属(例如司太利硬质合金和哈氏合金等)的导热率高得多。
因此能及时将产生的摩擦热散失，从而降低密封端面的温度，这对提高其可靠性和使用寿命都是非常必要的。
2)较低的线膨胀系数。
石墨的线澎胀系数为2×10¯6～6×10¯8/℃，大约是金属的1/2～1/4。
在温度升高时，其热变形较小，对保持密封端面的平行是有利的。
低的膨服系数加上高的导热率，使其具有良好的热稳定性，耐热、耐寒和耐热冲击性能好·在承受温度剧变的时候不产生裂纹。
3)良好的耐腐蚀性。
石墨的化学稳定性很好，在空气中400℃以下稳定，除强氧化性介质如王水、铬酸、浓硫酸及卤族无素外，可耐其它酸、碱、盐及一切有机化合物的腐蚀。
机械密封常用摩擦副材料的选用
发来选用的材料，同时也应重视社会效益，给予全面的综合评价。此外，某些新材料随着批量化生产、工艺 技术的改进和应用范围的扩大，其价格逐步降低。如：目前无压烧结碳化硅因生产成本已经达到或接近反应 烧结碳化硅而被广泛采用。
对摩擦副材料的总的要求是耐磨、耐热、耐腐蚀，抗冲击和抗热裂等。 1. 耐磨性
由于设计时考虑到摩擦副端面处于边界摩擦或混合摩擦状态，使端面之间有一定的液膜存在，但在实际 使用时，有可能出现短时或瞬间的干摩擦状态，使得摩擦系数增大造成发热和磨损特别严重。因此，摩擦副 材料能否承受瞬时的干摩擦是衡量摩擦副材料的综合性能指标，也是保证摩擦副使用寿命的重要因素，这是 材料选择的第一个重要条件。当密封介质中含有固体颗粒时，则密封端面还将承受磨粒磨损。为此，应选择 硬度较高、摩擦系数较小而热导率较高的材料来提高其耐磨性。
3. 腐蚀磨损 腐蚀磨损是在密封端面摩擦过程中，摩擦副同时与介质发生化学或电化学反应而产生物质损失的一种磨 损。 由于不同介质对摩擦副的腐蚀机理以及摩擦副材料性能的不同，腐蚀磨损出现的形态也不尽相同。
4. 表面磨损 它是由密封端面的疲劳裂纹和热应力裂纹所引起，尤其是密封端面因不均匀摩擦、发热温升而产生的热
日本 东洋碳素 1.75
100
75
4.0
Байду номын сангаас0.02
-
B2(石墨化)
日本
碳研
1.77
85
67
3.6
-
-
C2(碳基)
日本
碳研
1.77
105
53
机械密封的材料
知识点五机械密封的材料机械密封的摩擦副（密封副）主要由动、静环组成，它要求具有耐磨、耐腐蚀、机械强度高、良好的耐热性、气密性好、易加工等优点，其材质常用的如下。
1. 硬质合金硬质合金简称WC。
硬质合金是含有钴、铬和钛的一类合金，其中钴是一种粘合剂，钻的含量越高材料的强度就越低。
牌号有：YG-6，硬度为89.5HRA；YG-8，硬度为89HRA；YG-15,?更度为87HRA。
硬质合金有很高的硬度，它的硬度是高速钢的20倍，耐髙温、线胀系数小、摩擦因数低和组对性能好，是机械密封不可缺少的材料。
2. 合金钢、高硅铁合金钢经过热处理后，硬度和耐磨性大大增高，加工制造比较容易，成本比较低，常用的材料有3013、4Crl3、9Crl8、W18&4V。
高硅铁是含碳10%〜17%的硅铁合金，它是一种优良的耐酸材料，对硫酸、硝酸、有机酸等介质有良好的耐腐蚀性，但不耐强碱、盐酸，硬度45〜50HRC。
3. 碳化硅（SiC)材料碳化硅（SiC)是国际上目前最先进的材料，它的减摩性能特别好，摩擦因数小，硬度高，一般与硬质合金组对。
4. 石墨材料①碳石墨，代号M121、耐温3501。
②浸环氧树脂，代号有M106H、M120N、M220N，使用温度200°C。
③浸呋喃树脂，代号有M106K、M120K，使用温度200X：。
④碳石墨浸铝，代号有M232L,使用温度400X：；还有浸锑、浸银、浸铜等。
石墨是在石油炭黑、油烟炭黑中加入焦油、沥青等混合经粉碎压制成坯、经高温焙烧2400〜2800X：而成。
在高温焙烧时出现10%〜30%气孔，所以要浸渍一些材料。
碳石墨材料是用处最大的摩擦副组对材料，其特点是：有良好的自润滑性、耐腐蚀性、耐高温、组对性能好、易加工、摩擦因数小。
碳石墨、烧石墨、热解石墨这三种材料都有较好的减摩性、自润滑性，是机械密封主要用到的石墨材料。
它一般与硬材料组对，如硬质合金、碳化硅-耐腐蚀性能好，耐温好、线胀系数低、组对性能好、易加工。
机械密封常用摩擦副材料的选用
1
Hale Waihona Puke 2012 年上海机械工程学会流体工程分会密封专业委员会 “密封技术讲习会”
和密封端面线速度等因素。对一些特殊工况，要做到合理选用摩擦副材料，必须做大量的模拟试验或现场试 验才能获得较好的实际效果。尤其是一种新材料的应用，除了在实验室、试验台进行试验外，必须作现场实 际工况的运转试验和长时间的运行考核。
的品种牌号。品种牌号的各异，性能也有差异，只有了解了和掌握了这些材料的主要性能，才能根据使用工 况合理选择材料。
3. 充分发挥材料的特性、扬长避短 由于每种材料的特性不同，它们既具有各自的优良性能，又不可避免地有某些不足之处。因此，目前还
没有一种摩擦副材料是万能的，任何一种材料的性能均不可能达到十全十美，并不是所有工况都能适用。为 此，在进行结构设计和材料选用时，要充分发扬该材料的优点，尽可能避免其不利之处——“扬长避短”。同 时，为了降低材料承受苛刻工况的风险，保证稳定的密封性能和长周期可靠运行，在设计和选用机械密封时， 应考虑配置相应的支持系统，如：冲洗、冷却、保温、分离等。在安装维修时，也应采取必要的措施加以对 材料的保护，以提高密封零件的重复使用率。
随着材料科学的发展，许多新材料、新工艺、新技术的层出不穷，为机械密封的设计、制造、应用等方 面开拓了新的领域。
提高机械密封性能和使用寿命，设计是基础、材料是关键、系统是保证。尤其对一些特殊工况，如高压、 高温、低温、高速、高粘度、气相、真空、含固体颗粒和强腐蚀介质等，正确合理地选择机械密封摩擦副材 料尤为重要。虽然机械密封摩擦副材料品种繁多，但是多数是采用其它领域开发研制的新材料来为其所用。
4. 资源丰富、便于加工制造和维修、性价比合理，符合环保要求 在保证密封性能和使用寿命的前提下，应从资源丰富、便于加工制造、性价比合理、符合环保要求等出
机械密封动静环材质tc合金
机械密封动静环材质tc合金
机械密封动静环材质TC合金，TC合金是一种常用的机械密封
材料，由钨碳合金（Tungsten Carbide）和钴（Cobalt）组成。
钨
碳合金具有极高的硬度和耐磨性，而钴具有良好的韧性和抗腐蚀性，因此TC合金具有优异的耐磨、耐腐蚀和耐高温的特性。
从材质的角度来看，TC合金具有硬度高、耐磨性强的特点，适
合用于机械密封动静环的制造。
其硬度可以有效地减少动静环在高
速旋转时的磨损，延长了机械密封的使用寿命。
同时，TC合金的耐
腐蚀性也使得机械密封在恶劣工作环境下能够保持稳定的密封性能。
从实际应用角度来看，TC合金的机械密封动静环被广泛应用于
各种工业领域，如化工、石油、制药等。
在高速、高温、高压的工
作环境下，TC合金的机械密封动静环能够发挥出色的密封效果，保
护设备免受泄漏的危害，确保生产过程的安全和稳定。
总的来说，TC合金作为机械密封动静环的材质，具有优异的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，适合在恶劣的工作环境下使用，能够有效
保护设备并确保生产的顺利进行。
因此，它被广泛地应用于工业领域，并得到了良好的反馈和认可。
机械密封材质
机械密封材质密封材质AES机械密封组成材质介绍Ian Smedley2001年7月密封材质前言在机械密封制造时采用不同的材质主要取决于具体的现场应用经验，同时以实验性的测试为辅助。
凭借多年来积累的丰富经验，AES工程有限公司拥有最先进和最综合的数据库来选择特定应用情况下或物质时的密封材质。
加工的性质通常能决定材质的选择。
这同时包括一些额外的加工处理，如食品和制药工业中的杀菌CIP处理等。
机械密封的每一个部件执行不同的任务，因此需要根据各自的条件选用不同的材质。
可以将组成材质很清楚地归为3大类，为：1. 合金2. 密封环材质3. 橡胶圈和垫圈密封部件材质的选择各不相同，取决于密封设计用于的区域和部位。
但是在选择材质时需要考虑的一些主要标准是它是否能承受下列因素：化学损伤（防腐蚀）研磨/侵蚀温度化学损伤的性质随着各种物质的不同而相差很大，同时和金属暴露在化学介质中的温度极限很有关系。
很多的腐蚀机理属于下列3大类：, 均匀腐蚀, 局部腐蚀, 冶金为基础的腐蚀在极度危险的环境下，也会发现机械密封同时发生不同程度的上述3种腐蚀机理。
因此如何选择正确的材质的根据就是哪种能更好地抵抗这些腐蚀。
下面对每种机理略作解释：不均匀腐蚀当材质的所有部分或至少是很大部分在加工过程中受到损伤，材质的钝化保护层（见图1）脱落，导致了不均匀腐蚀。
在选择材质时，温度，启动、操作和关闭时的条件等所有可能的综合因素可能相差非常大。
钝化保护层化学下面的材质由于钝化保护层的脱落而造成的腐蚀图1hendrix 组的涡轮刀片的一般腐蚀在技术上认为产生均匀腐蚀比隔离腐蚀要来的好。
有时，如果设计存有大的横截面，发生腐蚀是可以接受的。
但是，就机械密封而言，一些小型横截面的密封部件使得这项原则在操作上是不可行的，因为这个时候，抵抗均匀腐蚀变得更加重要了。
而增加合金的铬、镍和钼的含量可以提高材质的抗腐蚀能力。
但是，如果材质的混合物含量提高同样也会使材质的抗腐蚀能力降低。
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材料名称：丁腈橡胶
特性：耐油性好，具有耐磨性、抗撕裂性，压缩永久变形小，耐寒性差
使用温度/℃|补偿环：-20～80
使用温度/℃|非补偿环：-30～100
适用介质：石油基油类、硅油、双酯基润滑油、黄油、动植物油、乙二醇、二硫化碳、四氟化碳、丁二烯、水等
特性：最宽的工作温度，强的耐臭氧老化，光老化、无毒无味对许多材料不粘，透气率大，但耐磨性差
使用温度/℃|补偿环：40～180
使用温度/℃|非补偿环：-60～200
适用介质：高苯胺点油类、氯化苯类、浓磷酸、浓醋酸、氢氧化钠、氨水、浓氨水、乙：优异的耐油性、耐臭氧、耐气透等综合性能，耐辐射性能差
适用介质：用于高温
使用温度/℃|补偿环：-20～120
使用温度/℃|非补偿环： -30～130
适用介质：氟里昂、石油基油类
材料名称：聚四氟乙烯
特性：较大的使用温度范围，极低的摩擦系数和自润滑性，表面不粘结，化学稳定性好，但易产生蠕变，超过340℃时，会分解产生毒烟
使用温度/℃|补偿环：-150～250
使用温度/℃|非补偿环：-150～250
适用介质：氯化物、三氟化硼、高沸点溶剂，酮、酯、醚、沸腾的硝酸、王水、氢氧化钠、氢氟酸
材料名称：金属(碳钢、铜、铝、不锈钢、蒙乃尔)
特性：常用碳钢、铜、铝、不锈钢、蒙乃尔合金等，高强度、耐腐蚀性好，但加工较复杂，要求精度高，同时要求对偶件的配合精度也很高
特性：耐气候性好，抗臭氧和各种极性化学药品与溶剂冲击弹性好，但耐油性差
使用温度/℃|补偿环：-20～130
使用温度/℃|非补偿环：-40～150
适用介质：丙酮、二甲基甲酮、苯酚、戊烷、异丙醇、甲基乙基酮、糠醛、磷酸酯液压油、硅油、汽车刹车油、动植物油、中等浓度酸、碱、蒸汽
材料名称：硅橡胶
材料名称：氟橡胶
特性：较高的抗张强度、耐热性能好，对日光、臭氧作用稳定，弹性及耐寒性差
使用温度/℃|补偿环：-20～80
使用温度/℃|非补偿环：-30～100
适用介质：热油、硅油、双酯基润滑油，卤化烃内磷酸酯、浓硫酸、稀硝酸、苯、汽油、四氯化碳、乙醇、丁醇等
材料名称：乙丙橡胶