Hvordan fungerer FKM O-ringer under ekstreme forhold?
I det moderne industrifeltet blir driftsmiljøet med utstyr stadig mer komplisert, og ekstreme arbeidsforhold har fremmet strenge krav til tetningskomponenter. Med sin unike molekylære struktur og kjemiske egenskaper, har FKM O-ringer utmerket ytelse i høy temperaturmotstand, kjemisk motstand, aldringsmotstand, etc., noe som gjør dem til et ideelt valg for tetning under ekstreme arbeidsforhold.
Den høye temperaturmotstanden til FKM O-RING SEALS er spesielt enestående. Hovedkjeden er sammensatt av karbon-karbonbindinger og fluor-karbonbindinger. Fluor-karbonbindingen har en ekstremt høy bindingsenergi på opptil 485KJ/mol, som er mye høyere enn karbon-hydrogenbindingen (413KJ/mol). Dette gjør det mulig for FKM å jobbe stabilt i lang tid i et miljø med høyt temperatur på 200 ℃ -250 ℃. Noen spesialformulerte FKM tåler til og med øyeblikkelig høye temperaturer på 300 ℃. I scenarier som forsegling av bilmotorer og forsegling av deler av høye temperaturer av petrokjemiske rørledninger, kan FKM O-ringer effektivt forhindre middels lekkasje med deres høye temperaturmotstand og sikre kontinuerlig og stabil drift av utstyret.
Motstand mot kjemisk korrosjon er en annen kjernefordel med FKM O-ringer. Den sterke elektronegativiteten til fluoratomer danner et svært stabilt elektronskyskjermingslag på overflaten av FKM -molekylkjeden, noe som reduserer muligheten for at molekylkjeden reagerer med kjemiske medier. Derfor har FKM O-ringer god toleranse for de fleste organiske løsningsmidler, uorganiske syrer og sterke oksidanter. For eksempel, i sterke oksidasjonsmiljøer som konsentrert svovelsyre og konsentrert salpetersyre, så vel som organiske løsningsmidler som bensin og diesel, kan FKM O-ringer fortsatt opprettholde god tetningsytelse og fysiske og mekaniske egenskaper. Imidlertid skal det bemerkes at FKM har dårlig toleranse for polare løsningsmidler som aminer, ketoner og estere, og nøye evaluering er nødvendig når du bruker det i disse mediemiljøene.
Når det gjelder aldringsmotstand, fungerer FKM O-ringer også bra. Enten det er termisk oksidativ aldring, aldring av ozon eller ultrafiolett aldring, viser FKM sterk motstand. Under den termiske oksidative aldringsprosessen bremser stabiliteten til FKM -molekylkjeden effektivt hastigheten på oksidativ nedbrytning; Den molekylære strukturen har en naturlig motstand mot ozon og kan brukes i lang tid i et ozonmiljø med høy konsentrasjon uten sprekker; Samtidig har FKM en svak evne til å absorbere ultrafiolette stråler, og når den brukes i utemiljøer, er aldringshastigheten betydelig lavere enn mange andre gummimaterialer.
Hvordan velger du hardheten og materialformelen til FKM O-ringer?
Hardheten og den materielle formelen til FKM O-ringer påvirker direkte deres tetningsytelse og levetid. Riktig valg er nøkkelen til å sikre tetningseffekten.
Hardhet er en av de viktige ytelsesindikatorene for FKM O-ringer, vanligvis uttrykt i land A, med et felles område på 60-90 kysten A. FKM O-ringer med lavere hardhet (for eksempel 60-70 kysten A) har god fleksibilitet og kompresjonsdeformasjonsgjenvinningsevne, og er egnet for arbeidsforhold med høy overflatehrihet eller store tetningsgrader. De kan bedre fylle små defekter på tetningsoverflaten og danne en effektiv tetning. Imidlertid er O-ringer med lav hardhet utsatt for deformasjon av ekstrudering under miljøer med høyt trykk, noe som resulterer i tetningssvikt. FKM O-ringer med høy hardhet (80-90 kyster A) har høyere anti-Ekstrusjonsevner og er egnet for høytrykksforseglingsscenarier, men fleksibiliteten deres er relativt dårlig og krever en høyere passform på tetningsoverflaten.
Fluorinnholdet i materialformelen er kjernefaktoren som påvirker ytelsen til FKM O-ringer. Jo høyere fluorinnhold, jo sterkere er den kjemiske motstanden og høye temperaturmotstanden til FKM, men det vil også føre til økt materiell hardhet, økte prosesseringsvansker og høyere kostnader. Generelt sett, middels fluorgummi med et fluorinnhold på 66% - 71% treffer en god balanse mellom kjemisk motstand, fysiske og mekaniske egenskaper og kostnader, og er egnet for de fleste konvensjonelle industrielle tetningsscenarier; Mens høyt fluorgummi med et fluorinnhold på mer enn 75%, selv om den kjemiske motstanden og høye temperaturmotstanden er ytterligere forbedret, er dyr og brukes hovedsakelig i luftfart, halvledere og andre felt med ekstremt høye ytelsesbehov.
Curing-systemet har også en viktig innflytelse på ytelsen til FKM O-ringer. Vanlige brukte herdesystemer inkluderer peroksyd herdingssystem, amin herdingssystem og fenolharpiks herdingssystem. FKM O-ringer herdet av peroksydkureringssystem har utmerket høy temperaturmotstand og kompresjon permanent deformasjonsytelse, og den vulkaniserte gummien har høy renhet, som er egnet for industrier med høye hygienebehov som mat og medisin; Aminherdesystemet har en rask herdinghastighet, og den vulkaniserte gummien har høy strekkfasthet, men den høye temperaturmotstanden er relativt dårlig; Det fenoliske harpikssystemet kan gi FKM O-ringer god kjemisk motstand og temperaturmotstand, og er mye brukt i det petrokjemiske feltet.
Hvor er den aktuelle grensen mellom FKM og andre elastomerforseglinger?
I valg av tetningsringmaterialer har FKM og elastomerer som NBR, HNBR og FFKM hver sine fordeler og ulemper. Å avklare deres gjeldende grenser vil bidra til å gjøre et rimelig utvalg.
Nitrilgummi (NBR) er et av de mest brukte gummiforseglingsmaterialene. Den største fordelen er at den har god toleranse for mineralolje, dyre- og vegetabilske oljer, og at den er rimelig og har utmerket prosesseringsytelse. Driftstemperaturområdet for NBR er vanligvis -40 ℃ - 120 ℃. Det er egnet for scener som bildrivstoffsystemer og hydrauliske systemer som har høye krav til oljemotstand, men relativt mild temperatur og kjemiske mediummiljøer. Imidlertid er NBRs temperaturmotstand, kjemisk motstand og aldringsmotstand langt underordnet FKM, og den vil eldes og mislykkes raskt i høye temperaturer og sterke kjemiske mediummiljøer.
Hydrogenert nitrilgummi (HNBR) er et hydrogenert produkt av NBR. Ved å hydrogenere dobbeltbindingene i NBR -molekylkjeden, forbedres dens høye temperaturmotstand, aldringsmotstand og kjemisk motstand betydelig. Driftstemperaturområdet for HNBR kan nå -35 ℃ - 150 ℃. I noen middels temperatur og kjemiske middels miljøer er ytelsen nær FKM, men prisen er relativt lav. Imidlertid er ytelsen til HNBR i sterke oksiderende medier og miljøer med høy temperatur fremdeles ikke sammenlignbar med FKM. Det er egnet for arbeidsforhold som perifere tetninger for bilmotor og industrielle girkasseforseglinger.
Perfluoroelastomer (FFKM) er gummimaterialet med det høyeste fluorinnholdet. Det har bedre høy temperatur og kjemisk motstand enn FKM. Det kan fungere i lang tid ved en høy temperatur på 327 ° C og tåler nesten alle kjemiske medier. Imidlertid er FFKM dyr, vanskelig å behandle og har dårlig ytelse med lav temperatur. Derfor brukes det hovedsakelig i spesielle felt som halvlederproduksjon og kjemisk reaktorforsegling, som har ekstremt høye krav til tetningsytelse og ikke vurderer kostnader. Derimot har FKM funnet en bedre balanse mellom ytelse og kostnader, og er egnet for konvensjonelle tetningsbehov på de fleste industrielle felt.
Hvilke tekniske poeng bør være oppmerksom på når du installerer og bruker FKM O-ringer?
Riktig installasjon og bruk er nøkkelen til å maksimere tetningsytelsen til FKM O-ringer og forlenge levetiden. Oppmerksomhet bør rettes mot tekniske punkter som overflateuhet, kompresjonshastighetsdesign og feilmodus.
Overflatens ruhet på tetningsoverflaten har en betydelig innvirkning på tetningseffekten av FKM O-ringen. Generelt sett bør overflatens ruhet RA -verdien av tetningsoverflaten kontrolleres mellom 0,8 og 3,2μm. En overflate som er for grov, vil klø overflaten på O-ringen og danne en lekkasjekanal; En overflate som er for jevn, vil ikke være gunstig for passformen mellom O-ringen og tetningsoverflaten, og grensesnittlekkasje er utsatt for å oppstå. I tillegg må behandlingsnøyaktigheten til tetningsoverflaten også kontrolleres strengt for å unngå dimensjonale avvik som fører til feil installasjon av O-ringen.
Kompresjonshastighetsdesignet til FKM O-ringer er direkte relatert til tetningseffekten og levetid. Hvis komprimeringshastigheten er for høy, vil aldring og slitasje av O-ringene bli akselerert, og forkorte levetiden; Hvis komprimeringshastigheten er for lav, kan det ikke dannes en effektiv tetning. Generelt anbefales kompresjonshastigheten for FKM O -ringer å kontrolleres til 15% - 25% for statisk tetning, og kompresjonshastigheten kan reduseres riktig til 10% - 15% for dynamisk tetning. Samtidig må påvirkningen av faktorer som arbeidstemperatur og middels trykk på kompresjonshastigheten også vurderes. I et miljø med høyt temperatur vil materialet gjennomgå termisk ekspansjon, og kompresjonshastigheten bør reduseres på riktig måte; I et høyt trykkmiljø må kompresjonshastigheten økes på riktig måte for å forhindre deformasjon av ekstrudering.
Å forstå feilmodusene til FKM O-ringer kan bidra til å forhindre feil på forhånd. Vanlige sviktmodus inkluderer ekstruderingssvikt, slitasjefeil, aldringssvikt og kjemisk korrosjonssvikt. Ekstruderingssvikt forekommer hovedsakelig i miljøer med høyt trykk. Når tetningsgapet er for stort, vil O-ringen bli presset inn i gapet og skadet. Dette kan unngås ved å velge O-ringer med passende hardhet og kontrollere tetningsgapet. Slitasje svikt er for det meste forårsaket av friksjon under dynamisk tetning. Slitasje kan reduseres ved å optimalisere tetningsstrukturen og bruke smøremedier. Aldringssvikt og kjemisk korrosjonssvikt er nært knyttet til arbeidsmiljøet. Det er nødvendig å velge riktig materialformel i henhold til de faktiske arbeidsforholdene og regelmessig sjekke og erstatte O-ringene.
