O型圈的橡胶补强
在橡胶中通过加入大量的物质来改善橡胶的拉伸强度、耐磨性、撕裂强度和定伸应力等力学性能,提高使用性能,延长制品使用寿命,这种作用称为O型圈的橡胶补强,这些物质称为补强剂。常用的补强剂有炭黑、白炭黑、硅酸盐、活性碳酸钙、氧化锌以及一些**化合物。
炭黑是橡胶工业中的主要补强剂,几十年来,人们对炭黑补强机理进行了广泛的探讨,总结出许多学说,其中橡胶分子链滑动理论较典型。该理论认为炭黑粒子表面的活性是不均一的,存在着少数强活性点及大量的能量不同的吸附点。因此炭黑对其表面上的橡胶链有不同的结合能量,可以是多数的由范德华力引起的吸附或少数的化学结合键。当炭黑补强硫化胶受到外力作用时,被吸附的橡胶链段会在炭黑粒子表面滑动伸长,于是产生以下补强效应。效应的结果,可使橡胶的轻度大大提高,抵抗破裂。
1、 当分子链滑动时,大量的物理吸附的解析作用吸收歪理而起到缓冲作用。
2、 由于滑动摩擦使胶料产生高滞后损耗,损耗会消耗一部分能量,并转化为热能耗散掉,从而保护橡胶不受破坏
3、 分子链滑动的结果,是使橡胶链高度定向,使应力均匀分布,从而承担了大的应力或模量
氟硅橡胶O型圈的应用
氟硅橡胶是兼具硅橡胶和氟橡胶两者特性的弹性体材料。与甲基乙烯基硅橡胶相比,优点是耐油、耐溶剂性;而与氟橡胶相比,尽管在耐烷烃溶剂方面的差别甚微,但耐芳烃溶剂性优于氟橡胶,它的良溶剂只有极性大、小分子的酮类。氟硅橡胶的耐热性、耐寒性、压缩*变形性更优,而且物性对温度的依赖性较小,从低温到高温都显示出了优良的性能。其次,即使不使用增塑剂也可制得低硬度的O型圈。因此,氟硅橡胶作为一种新的高性能弹性体材料正在广泛地应用。
O型密封圈材质氟胶和丁晴的区别
很多时候O型圈使用的环境都是油、酸、化学品充斥的并伴有长期的摩擦,而密封圈的作用就是为了封住中这些油脂、酸碱、化学品的泄漏并起到减震的作用,更具不同的工作环境有可以分为耐高温密封圈、耐腐蚀密封圈、高耐磨密封圈等多种叫法。其实在很多时候大家较为困惑是O型圈到底应该使用哪种材质。其实能采用材质很多,比如:天然橡胶、聚氨酯橡胶、丁晴橡胶、氟橡胶等几乎所有的材质,但是一般只是用丁晴橡胶和氟橡胶就足够使用了。
温度的影响对O型圈可靠性的分析
氟硅橡胶O型圈的应用主要在航空航天、车辆船舶、电子通信、精密仪器、石油化工和医疗卫生等领域,但目前巿场需求量较大的还是火箭、卫星、汽车、飞机制造业。航空薄膜:油箱调压管路中活门用膜片、油箱通气活门用膜片(在-55℃~200℃的煤油蒸汽和150℃的RP煤油中使用的氟硅橡胶涂层与聚酯布作骨架材料的夹布薄膜);静、动态O型圈密封件:垫圈、皮碗、活门;汽车制品:燃油水平指示传感器软管、雾化器油泵隔膜、燃油泵隔膜、波纹护套、发动机曲轴后O型圈密封件、气缸垫、燃油泵密封件、油箱盖垫圈、油箱加油垫圈、滤油器密封件;其他:耐氟氯油、耐氟溴油、耐三氯联苯、耐H2S溶液、耐液氮等密封件。
那么现在又会有疑问了,那O型密封圈材质一般使用氟橡胶和丁晴橡胶。在没有特殊要求的情况下,丁晴胶和氟胶这两种材质的O型密封圈相互配合可以满足大多数环境的密封用途,因此,这两种材质的o型圈是比较常用的。这两种材质的主要差别是氟胶耐强酸碱,氟胶耐油脂,氟胶耐高温240摄氏度(丁晴橡胶120摄氏度);而丁晴橡胶强力高、弹性好、耐磨性稍强,且耐低温零下20摄氏度到零下40摄氏度。
但相对来说,氟胶比较昂贵,价格基本在丁晴胶的15倍左右。要根据使用的实际要求及成本预算等方面来考虑具体选用哪种材质,因为没有较佳的,只有较合适的。
研究表明,上下法兰张开间隙、密封圈的初始压缩率对较大接触应力的影响较大,而密封槽槽口和槽底处倒角半径对剪切应力影响明显;
吴广平等分析了摩擦因数对剪切应力的影响,发现摩擦因数越大剪切应力越大。在实际工程应用中,密封系统中的密封介质的温度往往较高,而温度的提升会造成O型圈圈应力的变化,并加速O形圈的松弛,因此温度对于O型圈可靠性的影响很大。