柔性石墨密封件
柔性石墨是以天然鱗片石墨為原料,經(jīng)化學(xué)插層處理(如用酸浸泡削弱層間鍵)、高溫膨脹(體積膨脹150-450倍)等工藝制成,最終形成蠕蟲狀結(jié)構(gòu),即膨脹石墨。
柔性石墨密封件主要包含柔性石墨墊片/環(huán)、柔性石墨盤根、復(fù)合增強(qiáng)墊片等。
- 柔性石墨墊片/環(huán)
(1)原料:膨脹石墨
(2)工藝
1)壓制成型?:膨脹石墨經(jīng)軋制成卷材或板材(密度0.7~1.2g/cm3),通過模具模壓或沖切為墊片/環(huán)。
2)?特性優(yōu)化?:
耐溫范圍:-200℃~870℃(氧化環(huán)境),非氧化環(huán)境可達(dá)2500℃;
具備自潤(rùn)滑性、化學(xué)惰性及壓縮回彈性。
2.柔性石墨盤根/復(fù)合增強(qiáng)制品?
石墨盤根主要是由各種增強(qiáng)纖維、金屬絲(鋼絲、銅絲、鎳絲、碳纖維,預(yù)氧絲、玻璃紗)等增強(qiáng)的石墨線為原料精工編織而得。適用于高溫高壓條件下的動(dòng)密封。除少數(shù)的強(qiáng)氧化劑外,它能用于密封熱水、過熱蒸氣、熱傳遞流體、氨溶液、碳?xì)浠衔?/a>、低溫液體等介質(zhì),主要用于高溫、高壓、耐腐蝕介質(zhì)下閥門、泵、反應(yīng)釜的密封 。它也是獨(dú)特的萬用密封盤根。
(1)原料:膨脹石墨、增強(qiáng)材料(不銹鋼絲、增強(qiáng)纖維等)
(2)工藝
1)?編織工藝?:膨脹石墨線與金屬絲/玻璃纖維等增強(qiáng)纖維編織,制成盤根填料;
2)?金屬?gòu)?fù)合?:石墨層與金屬骨架(如不銹鋼)疊加壓合,形成纏繞墊或包邊墊片,提升抗壓強(qiáng)度。
柔性石墨密封件憑借其獨(dú)特的材料結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì),已成為現(xiàn)代工業(yè)密封領(lǐng)域的標(biāo)桿解決方案。通過化學(xué)膨化工藝形成的多孔石墨基體,賦予了材料優(yōu)異的壓縮回彈性和高溫穩(wěn)定性(-200℃~3000℃),而纖維增強(qiáng)與金屬?gòu)?fù)合技術(shù)則突破了傳統(tǒng)石墨材料的力學(xué)性能瓶頸。在核電站主泵密封、航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫管路等極端工況中,其表現(xiàn)出的耐輻照性、低摩擦系數(shù)(0.04~0.1)以及自潤(rùn)滑特性,顯著降低了設(shè)備維護(hù)成本與停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。隨著智能制造技術(shù)的發(fā)展,預(yù)成型模壓工藝與智能編織設(shè)備的應(yīng)用,進(jìn)一步提升了密封件的尺寸精度與批次一致性。未來,通過納米材料改性(如碳納米管摻雜)和數(shù)字化壽命預(yù)測(cè)模型的結(jié)合,柔性石墨密封件將在氫能源儲(chǔ)運(yùn)、空間站艙門密封等新興領(lǐng)域持續(xù)釋放技術(shù)潛力。