一、超高溫密封材料(耐溫>800℃,極端工況)
適用于高溫爐、燃?xì)廨啓C(jī)、航空航天等超高溫環(huán)境,需同時耐受氧化、高溫蠕變及介質(zhì)侵蝕。
1. 金屬基復(fù)合材料(如金屬陶瓷、高溫合金)
- 核心成分:以鎳基合金(如 Inconel 718)、鈷基合金為基體,復(fù)合陶瓷顆粒(氧化鋁、碳化硅)或金屬間化合物。
- 耐溫范圍:短期耐溫 1200-1600℃,長期耐溫 800-1200℃(隨合金成分調(diào)整)。
- 關(guān)鍵特性:
- 耐高溫氧化,在空氣、煙氣中長期使用無明顯腐蝕;
- 機(jī)械強(qiáng)度高,抗高溫蠕變(高溫下不易變形),適合高壓密封;
- 適用場景:
- 火電 / 核電閥門(主蒸汽閥、再熱蒸汽閥);
- 高溫燃?xì)忾y門(燃?xì)廨啓C(jī)排氣閥);
- 注意事項:成本高,加工難度大,需配合精密金屬密封結(jié)構(gòu)(如錐面密封、金屬 C 形圈)。
2. 柔性石墨(膨脹石墨)
- 核心成分:天然石墨經(jīng)酸化、高溫膨脹后,壓制為板材或填料,可復(fù)合金屬網(wǎng)增強(qiáng)。
- 耐溫范圍:空氣環(huán)境下 450-600℃(超過 600℃易氧化),惰性氣體 / 真空環(huán)境下 1600℃。
- 關(guān)鍵特性:
- 柔性好、回彈率高,可補(bǔ)償密封面磨損,實現(xiàn)低壓到中高壓密封;
- 耐腐蝕性強(qiáng)(除強(qiáng)氧化性介質(zhì)如濃硝酸、氯外),適配水、蒸汽、油品、酸堿等;
- 適用場景:
- 中高溫閥門填料(如閘閥、截止閥的閥桿密封);
- 法蘭密封墊片(替代傳統(tǒng)石棉墊片);
- 注意事項:空氣環(huán)境下需添加抗氧化劑(如金屬粉、陶瓷粉),延長高溫使用壽命。
二、中高溫密封材料(耐溫 300-800℃,工業(yè)通用)
覆蓋大部分工業(yè)高溫工況(如化工反應(yīng)釜、熱油管道、蒸汽系統(tǒng)),平衡耐溫性與性價比。
1. 聚四氟乙烯(PTFE)改性材料
- 基礎(chǔ)成分:純 PTFE 耐溫僅 260℃,通過添加玻璃纖維、碳纖維、二硫化鉬、青銅粉等改性,提升耐溫與耐磨性。
- 耐溫范圍:改性后長期耐溫 280-320℃,短期(30 分鐘內(nèi))可耐 350℃。
- 關(guān)鍵特性:
- 化學(xué)惰性極強(qiáng)(耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑,僅不耐熔融堿金屬);
- 摩擦系數(shù)低(0.04-0.1),適合動密封(如球閥閥芯、蝶閥閥座);
- 適用場景:
- 化工、制藥閥門(腐蝕性介質(zhì) + 中高溫);
- 食品級閥門(符合 FDA 認(rèn)證,無遷移物);
- 注意事項:高溫下易產(chǎn)生 “冷流”(受壓變形),需搭配金屬骨架增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
2. 氟橡膠(FKM/Viton)
- 核心成分:含氟烯烴聚合物(如偏氟乙烯 - 六氟丙烯共聚物),主流牌號為 Viton A、Viton B、Viton E。
- 耐溫范圍:長期耐溫 200-260℃,短期耐溫 300-320℃(Viton E 可耐 350℃短期)。
- 關(guān)鍵特性:
- 耐油、耐溶劑性優(yōu)異(尤其耐礦物油、液壓油、燃料油);
- 彈性好(回彈率>70%),適合靜密封與低壓動密封;
- 適用場景:
- 石油、化工閥門(油類介質(zhì) + 中高溫);
- 汽車發(fā)動機(jī)閥門、液壓系統(tǒng)閥門;
- 注意事項:不耐強(qiáng)極性溶劑(如酮類、酯類),低溫性能差(脆化溫度 - 20~-50℃),不適用于低溫工況。
3. 硅橡膠(VMQ)
- 核心成分:聚二甲基硅氧烷,可添加石英粉、氧化鐵等改性增強(qiáng)。
- 耐溫范圍:長期耐溫 200-250℃,短期耐溫 300-350℃(耐高溫牌號可至 400℃短期)。
- 關(guān)鍵特性:
- 低溫性能極佳(脆化溫度 - 60~-110℃),可在高低溫交替環(huán)境使用;
- 絕緣性好(介電常數(shù) 3.0-3.5),耐臭氧、耐老化;
- 適用場景:
- 電子、半導(dǎo)體閥門(真空系統(tǒng)、高溫絕緣環(huán)境);
- 醫(yī)療器械閥門(高溫滅菌環(huán)境,如 121℃蒸汽滅菌);
- 注意事項:機(jī)械強(qiáng)度低(拉伸強(qiáng)度僅 3-8MPa),不耐油、不耐溶劑(易溶脹),僅適用于無油、無溶劑的干燥或惰性介質(zhì)。
三、中低溫耐高溫材料(耐溫 150-300℃,通用工業(yè)場景)
適用于熱水、低壓蒸汽、熱油等常規(guī)中溫工況,性價比高,應(yīng)用最廣泛。
1. 丁腈橡膠(NBR)
- 核心成分:丁二烯 - 丙烯腈共聚物,丙烯腈含量(18%-50%)越高,耐油性越強(qiáng)。
- 耐溫范圍:長期耐溫 120-150℃,高丙烯腈牌號可耐 180℃短期。
- 關(guān)鍵特性:
- 耐油性好(適合礦物油、植物油),成本低;
- 彈性優(yōu)異,加工性好,適合批量生產(chǎn);
- 適用場景:
- 民用閥門(自來水、熱水管道閥門);
- 低壓液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)閥門;
- 注意事項:不耐高溫蒸汽、強(qiáng)酸強(qiáng)堿,低溫脆化溫度 - 20~-40℃。
2. 乙丙橡膠(EPDM)
- 核心成分:乙烯 - 丙烯 - 二烯烴三元共聚物。
- 耐溫范圍:長期耐溫 120-150℃,短期耐溫 180-200℃。
- 關(guān)鍵特性:
- 耐候性、耐臭氧性極強(qiáng)(戶外使用 5-10 年無老化);
- 耐蒸汽、耐弱酸弱堿(如自來水、稀鹽酸、稀氫氧化鈉);
- 適用場景:
- 市政閥門(雨水、污水管道);
- 空調(diào)系統(tǒng)、熱水循環(huán)閥門;
- 注意事項:不耐油、不耐有機(jī)溶劑(易溶脹),不適用于油類介質(zhì)。