球阀阀座常用材料选择与介绍

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)伯特利阀门集团有限公司 作者:金衍臣
  阀座密封材料主要有特殊高分子和金属密封2类。

1 、特殊高分子材料

  高分子材料分通用高分子材料和特殊高分子材料两大类。通用高分子材料主要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、酚醛树脂和呋喃树脂等。特殊高分子材料主要有聚四氯乙烯、聚三氟氯乙烯、聚全氟乙丙烯、聚醚醚酮和聚酰亚胺等。

  (1)聚四氟乙烯

  聚四氟乙烯(PTFE-F4)具有优良的耐热性和耐寒性,并具有不粘性、良好的自润滑性和低摩擦系数(0.05)等特点,但是有冷流倾向。可长期工作在-250~260℃之间,可承受5MPa载荷,密度为2.2g/cm3,导热系数为0.25W/(m.c),线膨胀系数为(10~15)×10-5/℃,抗拉强度为10~30MPa,弹性模量为400MPa,抗压强度为710MPa,弯曲强度为14MPa。能耐浓酸、浓碱、强氧化剂(如王水)和任何浓度沸腾的氢氟酸等介质。

  (2)聚三氟氯乙烯

  聚三氟氯乙烯(PCTFE-F3)具有优良的耐寒性,强度和硬度高,尺寸稳定性好,无冷流倾向。使用温度在-195~120℃,密度为2.1g/cm3,导热系数为0.058W/(m.c),线膨胀系数为(415~710)×10-5/℃,抗拉强度为35~40MPa,弹性模量为1300MPa,抗压强度为50~70MPa,弯曲强度为70MPa。能耐较高温下的无机酸、较低温度下的盐溶液强氧化剂,也能耐室温下的大多数有机介质。

  (3)聚全氟乙丙烯

  聚全氟乙丙烯(PFEP-F46)具有耐高温和耐低温性能,可在-85~205℃范围内长期工作,密度为2.1g/cm3,导热系数为0.25W/(m.c),线膨胀系数为(9.5~19.6)×10-5/℃,抗拉强度为19~20MPa,抗压强度为710MPa,弯曲强度为14MPa。具有与聚四氟乙烯相当的化学稳定性,能耐各种浓度的无机酸、碱、醇、酮、烃类、卤代烃、芬烃、油脂和去污剂等。

  (4)聚酰胺

  聚酰胺(N1010)在常温下具有较高的抗拉强度,良好的冲击韧性,高的硬度和疲劳强度,特别是耐磨性和自润滑性能优异,低摩擦系数(0.03)等特点。密度为1.5g/cm3,导热系数为0.25W/(m#c),线膨胀系数约为10.5×10-5/℃,抗拉强度为196MPa,弹性模量为1300MPa,抗压强度为310MPa,弯曲强度为310MPa,耐化学性能良好,耐弱酸、弱碱和一般溶液,耐油性能优异。

  (5)对位聚苯

  对位聚苯(PPL)具有耐高温性,耐化学腐蚀性,抗溶剂性,自润滑性,耐辐射性,低摩擦系数(0.13)等特点。密度为2g/cm3,线膨胀系数约为5.1×10-5/℃,硬度为80HS,抗拉强度为16MPa,抗压强度为48MPa,弯曲强度为28MPa。能耐硫酸、氢氟酸等强酸强碱的腐蚀。

  (6)聚醚醚酮

  聚醚醚酮(PEEK)具有热固性塑料的耐热性,化学稳定性和热塑性塑料的成型加工性能,连续使用温度可达240℃以上,玻璃纤维增强可达300℃以上,密度为1.3g/cm3,抗拉强度为162MPa,弯曲强度为233MPa。除浓硫酸及硝酸外,能耐大多数及无机溶剂的侵蚀,可在200~260℃的蒸汽中长期使用。

  (7)聚酰亚胺

  聚酰亚胺(PI)是一种新型耐高温工程塑料,可在-240~260℃的空气中长期使用,具有优异的电绝缘性、耐磨性、抗高温辐射性能和物理机械性能。抗拉强度为100MPa,弹性模量为4MPa。在室温下能耐稀酸和大多数有机溶剂,但不耐强氧化酸和强酸,也不宜长期浸于水中。

2、金属密封材料

  金属密封表面硬度高且有合适的硬度差。可通过表面硬化来提高硬度,增强耐磨性能。金属密封材料主要有铬基硬质合金、钴基硬质合金、镍合金、碳化钨、不锈钢等(表1)。

表1 金属密封材料

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