填料密封材料分类及性能

填料密封材料分类及性能
填料密封广泛应用于离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封，活塞泵、往复压缩机、制冷机的往复运动密封，以及各种阀门阀杆的旋转密封。

按所用填料的弹性，填料密封可以分为软填料密封和硬填料密封两大类。

软填料密封所用的填料主要有绞合填料、编结填料、塑性填料、金属填料以及各种截面形状的成型填料。

一、绞合填料与编结填料
1．麻填料
麻的纤维粗，摩擦阻力大，但在水中纤维的强度增加，柔性更好，对轴的磨损较石棉轻，因而可用于一般淡水、工业水及海水的密封。

麻填料不耐化学品，耐热性也较差。

2．棉填料
棉纤维比麻纤维软，但是与麻相反，它在水中会变得较硬，而且会膨胀。

因此摩擦阻力较大。

棉填料不耐化学品，但对氨水和氢氧化钠碱溶液的适应性都不亚于石棉。

棉填料可用于食品、果汁、浆液等洁净物质的密封。

3．油浸石棉填料
由于石棉具有柔性好，耐热性优异，强度大，耐酸碱和多种化学品以及抗磨损等一系列优点，很适合作密封填料。

它的唯一缺点是干结后有渗透泄漏。

但因其纤维很细，比面积（单位质量
的纤维表面积）大，浸渍油脂和其它润滑剂后能防止渗透泄漏，并能保持良好的润滑性，所以仍是一种价廉物美的密封填料。

其耐热度一般在500℃左右。

4．聚四氟乙烯浸渍石棉填料
经四氟乙烯浸渍的石棉填料能耐酸耐碱及多种化学品，使用温度范围在-200~+260℃之间，摩擦系数小，且不会因pv值（压力与线速度的乘积）过高而使润滑剂流出，因而有稳定的密封性能和较长的使用寿命，广泛用于化工部门的搅拌机、反应槽等转轴的密封和活塞泵、压缩机往复活塞杆式的密封。

但需要比其他填料更大的压紧力。

5．聚四氟乙烯纤维填料
聚四氟乙烯纤维填料编结填料是一种新填料，它除具备密封所必需的良好特性性，还能与特种润滑剂相配合，避免渗透泄漏。

它几乎能耐一切化学品。

其缺点是导热率低，热膨胀大，当圆周速度超过3.5m/s，密封部位温度超过200℃时，会出现粘轴现象，使用时应注意。

二、塑性填料
塑性填料是经模具制成型的填料，根据轴径大小制成环状，有绵状和积层两种型式。

1．绵状填料
绵状填料是把纤维与石墨（或云母）、金属粉（或鳞片）、油脂和弹性粘接剂相混合，填入填料腔后经压盖压紧来使用。

它没
有固定尺寸，如填装不好往往影响密封性能。

2．积层填料
积层填料是在石棉或帆布的表面上涂敷橡胶，然后一层层地叠合，或者一层层地卷绕，再加热加压成型（见图1.2.4）。

经硫化后并在热油中浸渍过的积层填料可用于120O C以下的低压蒸汽，水和氨液等介质，主要用作往复泵和阀杆的密封。

当涂敷硬橡胶时，还可用于水压机的柱塞杆密封。

但由于所含的润滑剂不足，使用需另加润滑剂。

图1.2.4 积层填料
三、金属填料
金属填料有半金属填料和全金属填料两种。

图1.2.5所示为各种金属填料，图1.2.5a为金属带缠绕填料，它以石棉绳为芯，外层用铝、铅或锡箔带呈螺旋线多层缠绕而成。

箔的表面涂润滑剂，截面压成放形。

这种填料的特点是导热性好、耐磨损、摩擦性能稳定、摩擦系数小，机械强度大，耐压和耐压力波动。

因填料是由一根金属带缠绕成的，不存在渗漏问题。

缺点是需要较大的压缩力，并要求轴上的密封表面有足够的硬度（400HB以上），而且填料与轴难以密合，容易发生界面泄漏。

因此常与其他纤维填料组合使用。

这种填料使用于高速、高温、高压的场合。

图1.2.5b所示为中心夹有V形铅带，外包石棉橡胶积层的金属填料，为了润滑，涂有石墨。

使用时铅带与密封面接触，可以避免密封面被磨损。

这种填料可以用作抽送300℃以下的蒸汽、空气、氨等往复机械的轴封。

图1.2.5c所示的填料与图1.2.5b类似。

只是内层为铅箔铜箔包卷石棉线，用途也大致相同。

图 1.2.5d是将金属箔卷成束，再把几束编在一起压制成填料。

箔的表面涂润滑剂，其特点和使用范围与图1.2.5a相同。

此外还有石棉丝与铜丝、不锈钢丝以及其它耐热合金丝混合编结而成的半金属填料，以穿心编结较多，常用于500~600℃的过热蒸汽阀门。

这类填料品种较多。

图1.2.5 金属填料
四、碳纤维填料
碳纤维填料是一种新型填料，具有优异的自润滑性能，耐高、低温和耐化学品性能，其弹性和柔软性也极为良好。

缺点是有渗透泄漏，当浸渍聚四氟乙烯或其他粘接剂之后可以防止渗透泄漏。

五、柔性石墨
柔性石墨又称膨胀石墨，是纯石墨制品的一个分支，材料本
身没有掺入任何粘着剂或粘结物。

它是将天然石墨中的杂质除去
通过氯化处理，使石墨层间膨胀从而得到柔性石墨的母材—膨胀石墨粒子。

其膨胀后的体积可达原石墨体积的80~200倍。

然后加压成型为方截面的填料，可以制成柔性石墨带，也可以模压成填料圈。

其特点是：（1）耐高、低温，在氧化介质中使用温度为-200~+450℃，非氧化介质中使用温度为-200~+1600℃；（2）耐腐蚀；（3）具有自润滑性；（4）柔性回弹性良好；（5）致密性好；（6）耐辐射性好；（7）导热率高。