Kako FKM O-prstenovi djeluju u ekstremnim uvjetima?
U modernom industrijskom polju radno okruženje opreme postaje sve složenije, a ekstremni radni uvjeti iznijeli su stroge zahtjeve za brtvljenje komponenti. Sa svojom jedinstvenom molekularnoj strukturi i kemijskim svojstvima, FKM O-prstenovi imaju izvrsne performanse u visokoj temperaturnoj otpornosti, kemijskom otpornosti, otpornosti na starenje itd., Što ih čini idealnim izborom za brtvljenje u ekstremnim radnim uvjetima.
Visoki temperaturni otpor FKM O-prstenasti brtve posebno je izvanredan. Njegov glavni lanac sastoji se od veza ugljikovih ugljika i veza fluora-ugljika. Veza fluor-karbona ima izuzetno visoku energiju veze do 485kJ/mol, što je mnogo veće od veze ugljikovog hidrogena (413KJ/mol). To omogućuje FKM-u da dugo radi u okruženju visoke temperature od 200 ℃ -250 ℃. Neki posebno formulirani FKM mogu izdržati trenutne visoke temperature od 300 ℃. U scenarijima kao što su brtvljenje automobila i brtvljenje visokotemperaturnih dijelova petrokemijskih cjevovoda, FKM O-prstenovi mogu učinkovito spriječiti srednje istjecanje svojim visokim temperaturnim otporom i osigurati kontinuirani i stabilan rad opreme.
Otpornost na kemijsku koroziju još je jedna osnovna prednost FKM O-prstenova. Snažna elektronegativnost atoma fluora tvori visoko stabilan sloj zaštitnog oblaka elektrona na površini molekularnog lanca FKM, uvelike smanjujući mogućnost da molekularni lanac reagira s kemijskim medijima. Stoga, FKM O-prstenovi imaju dobru toleranciju na većinu organskih otapala, anorganske kiseline i snažnih oksidansa. Na primjer, u jakim oksidirajućim kiselinskim okruženjima kao što su koncentrirana sumporna kiselina i koncentrirana dušična kiselina, kao i organsko okruženje otapala, poput benzina i dizela, FKM O-prstenovi i dalje mogu održavati dobre performanse brtvljenja i fizička i mehanička svojstva. Međutim, treba napomenuti da FKM ima lošu toleranciju na polarna otapala poput amina, ketona i estera, te je potrebna pažljiva procjena kada se koristi u tim medijskim okruženjima.
U smislu otpora starenja, FKM O-prstenovi također se dobro snalaze. Bilo da se radi o termičkom oksidativnom starenju, starenju ozona ili ultraljubičastom starenju, FKM pokazuje snažnu otpornost. Tijekom postupka toplinskog oksidativnog starenja, stabilnost molekularnog lanca FKM učinkovito usporava brzinu oksidativne razgradnje; Njegova molekularna struktura ima prirodni otpor na ozon i može se dugo koristiti u ozonskom okruženju s visokom koncentracijom bez pucanja; Istodobno, FKM ima slabu sposobnost apsorbiranja ultraljubičastih zraka, a kada se koristi u vanjskim okruženjima, njegova brzina starenja značajno je niža od mnogih drugih gumenih materijala.
Kako ispravno odabrati formulu tvrdoće i materijala FKM O-prstenova?
Tvrdoća i materijalna formula FKM O-prstenova izravno utječu na njihovu performanse zapečatavanja i radni vijek. Ispravan odabir ključ je za osiguravanje efekta brtvljenja.
Tvrdoća je jedan od važnih pokazatelja performansi FKM O-prstenova, obično se izražava na obali A, sa zajedničkim rasponom od 60-90 obale A. FKM O-prstenovi s nižom tvrdoćom (poput 60-70 obale A) imaju dobru fleksibilnost i sposobnost oporavka deformacije kompresije i prikladni su za radne uvjetima s visokim površinskim gruboćom ili velikim prolazom. Oni mogu bolje ispuniti male nedostatke na površini za brtvljenje i formirati učinkovito brtvljenje. Međutim, O-prstenovi s niskom tvrdom skloni su deformaciji ekstruzije u okruženjima visokog tlaka, što rezultira neuspjehom brtve. FKM O-prstenovi s visokom tvrdoćom (80-90 obala A) imaju veće mogućnosti anti-ekstruzije i pogodni su za scenarije brtve visokog pritiska, ali njihova fleksibilnost je relativno loša i zahtijeva veći stupanj uklapanja na površinu za brtvljenje.
Sadržaj fluora u materijalnoj formuli je temeljni faktor koji utječe na performanse FKM O-prstenova. Što je veći sadržaj fluora, to je jača kemijska otpornost i visoka temperaturna otpornost FKM -a, ali također će dovesti do povećane tvrdoće materijala, povećanih poteškoća u obradi i većih troškova. Općenito govoreći, guma srednje fluor s sadržajem fluora od 66% - 71% postiže dobru ravnotežu između kemijske otpornosti, fizičkih i mehaničkih svojstava i troškova, a prikladna je za većinu konvencionalnih scenarija industrijskog brtvljenja; Iako su visoka guma fluora s sadržajem fluora veća od 75%, iako su kemijski otpor i otpornost na visoku temperaturu dodatno poboljšani, skupa je i uglavnom se koristi u zrakoplovnim, poluvodičima i drugim poljima s izuzetno visokim zahtjevima.
Sustav stvrdnjavanja također ima važan utjecaj na performanse FKM O-prstenova. Obično korišteni sustavi stvrdnjavanja uključuju sustav stvrdnjavanja peroksida, sustav stvrdnjavanja amina i sustav stvrdnjavanja fenolne smole. FKM O-prstenovi izliječeni sustavom stvrdnjavanja peroksida imaju izvrsnu otpornost na visoku temperaturu i kompresiju trajnih performansi deformacije, a vulkanizirana guma ima visoku čistoću, što je pogodno za industrije s visokim higijenskim zahtjevima kao što su hrana i lijek; Sustav stvrdnjavanja amina ima brzu brzinu stvrdnjavanja, a vulkanizirana guma ima visoku čvrstoću zatezanja, ali otpor na visoku temperaturu je relativno loš; Sustav stvrdnjavanja fenolne smole može dati FKM O-prstenove dobru kemijsku otpornost i temperaturnu otpornost, a široko se koristi u petrokemijskom polju.
Gdje je primjenjiva granica između FKM -a i drugih elastomernih brtvila?
U odabiru materijala za brtveni prsten, FKM i elastomeri kao što su NBR, HNBR i FFKM imaju svoje prednosti i nedostatke. Pojašnjenje njihovih primjenjivih granica pomoći će u razumnom odabiru.
Nitrilna guma (NBR) jedan je od najčešće korištenih materijala za brtvljenje gume. Njegova najveća prednost je što ima dobru toleranciju na mineralno ulje, životinjska i biljna ulja, a niske su cijene i ima izvrsne performanse prerade. Raspon radne temperature NBR je općenito -40 ℃ - 120 ℃. Pogodan je za scene kao što su automobilski gorivni sustavi i hidraulički sustavi koji imaju visoke potrebe za otpornošću nafte, ali relativno blagu temperaturu i kemijsko srednje okruženje. Međutim, temperaturna otpornost NBR -a, kemijska otpornost i otpornost na starenje daleko su inferiorni od FKM -a, a star će i brzo propasti u visokoj temperaturi i jakim kemijskim srednjim okruženjima.
Hidrogenirana nitrilna guma (HNBR) je hidrogenirani proizvod NBR -a. Vodigeniranjem dvostrukih veza u molekularnom lancu NBR -a, značajno se poboljšavaju njegova visoka otpornost na temperaturu, otpornost na starenje i kemijska otpornost. Raspon radne temperature HNBR -a može doseći -35 ℃ - 150 ℃. U nekim srednjim temperaturnim i kemijskim srednjim okruženjima njegova su performansa blizu FKM -a, ali cijena je relativno niska. Međutim, performanse HNBR -a u jakom oksidacijskom mediju i visoke temperature još uvijek nisu usporedive s FKM -om. Pogodan je za radne uvjete kao što su periferna brtva automobila i industrijski mjenjač.
Perfluoroelastomer (FFKM) je gumeni materijal s najvećim sadržajem fluora. Ima bolju visoku temperaturu i kemijsku otpornost od FKM -a. Može dugo raditi na visokoj temperaturi od 327 ° C i može izdržati gotovo sve kemijske medije. Međutim, FFKM je skup, teško je obraditi i ima loše performanse niske temperature. Stoga se uglavnom koristi u posebnim poljima kao što su poluvodički proizvodnju i brtvljenje kemijskog reaktora, koji imaju izuzetno visoke zahtjeve za za brtvljenje performansi i ne uzimaju u obzir troškove. Suprotno tome, FKM je pronašao bolju ravnotežu između performansi i troškova, a pogodan je za konvencionalne potrebe za brtvljenjem u većini industrijskih polja.
Na koje bi tehničke točke trebalo obratiti pažnju prilikom instaliranja i korištenja FKM O-prstenova?
Ispravna instalacija i upotreba ključ su za maksimiziranje performansi zapečatanja FKM O-prstenova i proširivanja svog rada. Pažnja treba obratiti na tehničke točke kao što su hrapavost površine, dizajn kompresije i način neuspjeha.
Površinska hrapavost površine za brtvljenje ima značajan utjecaj na brtveni učinak FKM O-prstena. Općenito govoreći, vrijednost površinske hrapavosti RA treba kontrolirati između 0,8 i 3,2 μm. Površina koja je previše gruba ogrebat će površinu O-prstena i formirati kanal curenja; Površina koja je previše glatka neće pogodovati uklapanju između O-prstena i površine za brtvljenje, a propuštanje sučelja je sklono. Pored toga, točnost obrade površine za brtvljenje također se mora strogo kontrolirati kako bi se izbjegla dimenzionalna odstupanja koja dovode do nepravilne ugradnje O-prstena.
Dizajn stope kompresije FKM O-prstenova izravno je povezan s učinkom brtvljenja i radnim životom. Ako je stopa kompresije previsoka, starenje i habanje O-prstenova ubrzat će se, skraćujući radni vijek; Ako je stopa kompresije preniska, ne može se formirati efektivno brtvljenje. Općenito, stopu kompresije FKM O -RINS -a preporučuje se kontrolirati na 15% - 25% za statičko brtvljenje, a stopa kompresije može se na odgovarajući način smanjiti na 10% - 15% za dinamičko brtvljenje. Istodobno, također se mora razmotriti utjecaj faktora poput radne temperature i srednjeg tlaka na brzinu kompresije. U okruženju s visokom temperaturom materijal će podvrgnuti toplinskoj ekspanziji, a brzina kompresije treba na odgovarajući način smanjiti; U okruženju visokog pritiska, stopu kompresije mora se na odgovarajući način povećati kako bi se spriječila deformacija ekstruzije.
Razumijevanje načina neuspjeha FKM O-prstenova može vam unaprijed spriječiti neuspjehe. Uobičajeni načini neuspjeha uključuju neuspjeh ekstruzije, kvar habanja, kvar starenja i kvar kemijske korozije. Zatajenje ekstruzije uglavnom se javlja u okruženjima visokog pritiska. Kad je jaz za brtvljenje prevelik, O-prsten će se ugurati u jaz i oštećen. To se može izbjeći odabirom O-prstenova s odgovarajućom tvrdoćom i kontrolom jaza za brtvljenje. Neuspjeh habanja uglavnom je uzrokovan trenjem tijekom dinamičkog brtvljenja. Nošenje se može smanjiti optimiziranjem strukture brtvljenja i korištenjem medija za podmazivanje. Neuspjeh starenja i kvar kemijske korozije usko su povezani s radnim okruženjem. Potrebno je odabrati odgovarajuću formulu materijala prema stvarnim radnim uvjetima i redovito provjeravati i zamijeniti O-prstenove.
