Hur presterar FKM O-ringar under extrema förhållanden?
Inom det moderna industriområdet blir utrustningsmiljön allt mer komplex och extrema arbetsförhållanden har lagt fram stränga krav på tätningskomponenter. Med sin unika molekylstruktur och kemiska egenskaper har FKM O-ringar utmärkt prestanda i hög temperaturmotstånd, kemisk resistens, åldrande motstånd, etc., vilket gör dem till ett idealiskt val för tätning under extrema arbetsförhållanden.
Den höga temperaturmotståndet hos FKM O-ringtätningar är särskilt enastående. Dess huvudkedja består av kol-kolbindningar och fluor-kolbindningar. Fluor-kolbindningen har en extremt hög bindningsenergi på upp till 485 kJ/mol, vilket är mycket högre än kol-vätebindningen (413 kJ/mol). Detta gör det möjligt för FKM att arbeta stabilt under lång tid i en hög temperaturmiljö på 200 ℃ -250 ℃. Vissa speciellt formulerade FKM kan till och med tåla omedelbara höga temperaturer på 300 ℃. I scenarier såsom biltätning och tätning av bilmotor kan högtemperaturdelar av petrokemiska rörledningar kan FKM O-ringar effektivt förhindra medelhäckning med deras höga temperaturmotstånd och säkerställa kontinuerlig och stabil drift av utrustning.
Resistens mot kemisk korrosion är en annan kärnfördel med FKM O-ringar. Den starka elektronegativiteten hos fluoratomer bildar ett mycket stabilt elektronmolnskyddsskikt på ytan av FKM -molekylkedjan, vilket kraftigt minskar möjligheten att molekylkedjan reagerar med kemiska medier. Därför har FKM O-ringar god tolerans mot de flesta organiska lösningsmedel, oorganiska syror och starka oxidanter. Till exempel, i starka oxiderande syramiljöer såsom koncentrerad svavelsyra och koncentrerad salpetersyra, såväl som organiska lösningsmedelsmiljöer såsom bensin och diesel, kan FKM O-ringar fortfarande upprätthålla god tätningsprestanda och fysiska och mekaniska egenskaper. Det bör emellertid noteras att FKM har dålig tolerans mot polära lösningsmedel såsom aminer, ketoner och estrar, och noggrann utvärdering krävs när man använder den i dessa mediemiljöer.
När det gäller åldrande motstånd presterar FKM O-ringar också bra. Oavsett om det är termiskt oxidativt åldrande, åldrande av ozon eller ultraviolett åldrande visar FKM starkt motstånd. Under den termiska oxidativa åldringsprocessen bromsar stabiliteten hos FKM -molekylkedjan effektivt hastigheten för oxidativ nedbrytning; Dess molekylstruktur har ett naturligt motstånd mot ozon och kan användas under lång tid i en ozonmiljö med hög koncentration utan sprickor; Samtidigt har FKM en svag förmåga att absorbera ultravioletta strålar, och när de används i utomhusmiljöer är dess åldrande hastighet betydligt lägre än många andra gummimaterial.
Hur väljer jag korrekt hårdhet och materialformel för FKM O-ringar?
Hårdheten och den materiella formeln för FKM O-ringar påverkar direkt deras tätningsprestanda och livslängd. Korrekt val är nyckeln till att säkerställa tätningseffekten.
Hårdhet är en av de viktiga prestationsindikatorerna för FKM O-ringar, vanligtvis uttryckta i stranden A, med ett gemensamt intervall på 60-90 strand A. FKM O-ringar med lägre hårdhet (såsom 60-70 strand A) har god flexibilitet och kompressionsdeformationsförmåga och är lämpliga för arbetsförhållanden med hög ytan eller stora tätningsgap. De kan bättre fylla små defekter på tätningsytan och bilda en effektiv tätning. O-ringar med låg hårdhet är emellertid benägna att extrudera deformation under högtrycksmiljöer, vilket resulterar i tätningsfel. FKM O-ringar med hög hårdhet (80-90 strand a) har högre anti-utrundningsfunktioner och är lämpliga för högtrycksslutningsscenarier, men deras flexibilitet är relativt dålig och kräver en högre passform på tätningsytan.
Fluorinnehållet i materialformeln är kärnfaktorn som påverkar prestandan för FKM O-ringar. Ju högre fluorinnehåll, desto starkare är den kemiska resistensen och hög temperaturmotståndet för FKM, men det kommer också att leda till ökad materiell hårdhet, ökade bearbetningssvårigheter och högre kostnader. Generellt sett stämmer medium fluorgummi med ett fluorinnehåll på 66% - 71% en god balans mellan kemisk resistens, fysiska och mekaniska egenskaper och kostnader och är lämplig för de flesta konventionella industriella tätningsscenarier; Medan hög fluorgummi med ett fluorinnehåll på mer än 75%, även om den kemiska motståndet och hög temperaturmotstånd förbättras ytterligare, är dyrt och används främst inom flyg-, halvledare och andra fält med extremt höga prestanda.
Härdningssystemet har också ett viktigt inflytande på prestanda för FKM O-ringar. Vanligt använda härdningssystem inkluderar peroxid härdningssystem, amin härdningssystem och fenolharts härdningssystem. FKM O-ringar som härdas av peroxidkuringssystem har utmärkt hög temperaturmotstånd och kompression permanent deformationsprestanda, och det vulkaniserade gummiet har hög renhet, vilket är lämpligt för industrier med höga hygienkrav som mat och medicin; Amin härdningssystemet har en snabb härdningshastighet, och det vulkaniserade gummiet har hög draghållfasthet, men den höga temperaturmotståndet är relativt dåligt; Det fenolharts härdningssystemet kan ge FKM O-ringar god kemisk resistens och temperaturbeständighet och används ofta inom det petrokemiska fältet.
Var är den tillämpliga gränsen mellan FKM och andra elastomertätningar?
I valet av tätningsringsmaterial har FKM och elastomerer som NBR, HNBR och FFKM vardera sina egna fördelar och nackdelar. Att klargöra deras tillämpliga gränser hjälper till att göra ett rimligt urval.
Nitrilgummi (NBR) är ett av de mest använda gummitätningsmaterialen. Den största fördelen är att den har god tolerans mot mineralolja, djur och vegetabiliska oljor, och det är billigt och har utmärkt bearbetningsprestanda. Driftstemperaturområdet för NBR är i allmänhet -40 ℃ - 120 ℃. Det är lämpligt för scener som fordonsbränslesystem och hydrauliska system som har höga krav på oljemotstånd men relativt mild temperatur och kemiska medelstora miljöer. NBR: s temperaturmotstånd, kemisk resistens och åldrande motstånd är emellertid långt underlägsen FKM, och det kommer att åldras och misslyckas snabbt i hög temperatur och starka kemiska medelmiljöer.
Hydrogenerat nitrilgummi (HNBR) är en hydrerad produkt av NBR. Genom att hydrera dubbelbindningarna i NBR -molekylkedjan förbättras dess höga temperaturmotstånd, åldrande motstånd och kemisk resistens avsevärt. Driftstemperaturområdet för HNBR kan nå -35 ℃ - 150 ℃. I vissa medeltemperaturer och kemiska medelmiljöer är dess prestanda nära FKM, men priset är relativt lågt. Prestandan för HNBR i starka oxiderande media och hög temperaturmiljöer är emellertid fortfarande inte jämförbar med FKM. Det är lämpligt för arbetsförhållanden som perifera tätningar i bilmotor och industriella växellådor.
Perfluoroelastomer (FFKM) är gummimaterialet med det högsta fluorinnehållet. Den har bättre hög temperatur och kemisk resistens än FKM. Det kan fungera länge vid en hög temperatur på 327 ° C och tål nästan alla kemiska medier. FFKM är emellertid dyrt, svårt att bearbeta och har dålig låg temperaturprestanda. Därför används det huvudsakligen inom specialområden som halvledartillverkning och kemisk reaktorförsegling, som har extremt höga krav för tätningsprestanda och inte överväger kostnader. Däremot har FKM funnit en bättre balans mellan prestanda och kostnad och är lämplig för konventionella tätningsbehov inom de flesta industriella områden.
Vilka tekniska punkter bör vara uppmärksamma på när du installerar och använder FKM O-ringar?
Korrekt installation och användning är nyckeln till att maximera tätningsprestanda för FKM O-ringar och förlänga deras livslängd. Uppmärksamhet bör ägnas åt tekniska punkter som ytråhet, kompressionshastighetsdesign och felläge.
Ytråheten hos tätningsytan har en betydande inverkan på tätningseffekten av FKM O-ringen. Generellt sett bör ytråhet RA -värdet på tätningsytan styras mellan 0,8 och 3,2 um. En yta som är för grov kommer att repa ytan på O-ringen och bilda en läckkanal; En yta som är för slät kommer inte att gynna passningen mellan O-ringen och tätningsytan, och gränssnittsläckage är benägna att inträffa. Dessutom måste bearbetningsnoggrannheten för tätningsytan också kontrolleras strikt för att undvika dimensionella avvikelser som leder till felaktig installation av O-ringen.
Kompressionshastighetsdesignen för FKM O-ringar är direkt relaterad till tätningseffekten och livslängden. Om kompressionshastigheten är för hög, kommer O-ringens åldrande och slitage att påskyndas, vilket förkortar livslängden; Om kompressionshastigheten är för låg kan en effektiv tätning inte bildas. Generellt rekommenderas kompressionshastigheten för FKM -O -ringar att kontrolleras vid 15% - 25% för statisk tätning, och kompressionshastigheten kan minskas på lämpligt sätt till 10% - 15% för dynamisk tätning. Samtidigt måste också påverkan av faktorer som arbetstemperatur och medeltryck på kompressionshastigheten beaktas. I en hög temperaturmiljö kommer materialet att genomgå värmeutvidgning och kompressionshastigheten bör minskas på lämpligt sätt; I en högtrycksmiljö måste kompressionshastigheten ökas på lämpligt sätt för att förhindra extrudering deformation.
Att förstå fellägen för FKM O-ringar kan hjälpa till att förhindra fel i förväg. Vanliga fellägen inkluderar extruderingsfel, slitfel, åldrande misslyckande och kemiskt korrosionsfel. Extruderingsfel förekommer huvudsakligen i högtrycksmiljöer. När tätningsgapet är för stort kommer O-ringen att pressas in i gapet och skadas. Detta kan undvikas genom att välja O-ringar med lämplig hårdhet och kontrollera tätningsgapet. Slitfel orsakas mestadels av friktion under dynamisk tätning. Slitage kan minskas genom att optimera tätningsstrukturen och använda smörjmedia. Åldringsfel och kemisk korrosionsfel är nära besläktade med arbetsmiljön. Det är nödvändigt att välja lämplig materialformel beroende på de faktiska arbetsförhållandena och regelbundet kontrollera och ersätta O-ringarna.
