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閥門生產(chǎn)中常用的非金屬材料即閥座材料有:聚四氟乙烯PTFE,增強(qiáng)聚四氟乙烯RTFE,聚氯三氟乙烯PCTFE,乙丙橡膠EPDM,石墨Graphite,丁腈橡膠Buna-N,氟橡膠Viton,超高分子量聚乙烯UHMWPE,硅銅橡膠Silicone等。
聚四氟乙烯PTFE
聚四氟乙烯是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一,因此得"塑料王"之美稱。因聚四氟乙烯耐高溫性和耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良,具有較高的致密性,防滲透性優(yōu)良,同時(shí)也可以防止大多數(shù)化學(xué)介質(zhì)的腐蝕,由于它良好的化學(xué)兼容性使得其幾乎適用于所有介質(zhì)的應(yīng)用,PTFE就用做大多數(shù)球閥的基本閥座。聚四氟乙烯閥座額定溫度范圍為-32℃~200℃。
增強(qiáng)聚四氟乙烯RTFE
RTFE是PTFE材料的改性體,是15%玻璃增強(qiáng)型TFE。純PTFE雖然摩擦系數(shù)很低(0.02~0.04)但是磨耗量極大,而且由于其易蠕變,力學(xué)性能差,承載力低,尺寸穩(wěn)定性差等特點(diǎn),作為摩擦材料使用有很大的局限性。通過(guò)材料復(fù)合方法對(duì)其進(jìn)行改性,摻入一些耐磨物質(zhì)如玻璃纖維、碳纖維、石墨、二硫化鉬、青銅粉以及一些有機(jī)化合物,使它們?cè)赑TFE層狀結(jié)構(gòu)中形成網(wǎng)狀結(jié)點(diǎn)從而提高了剛度、導(dǎo)熱性、抗蠕變能力,同時(shí)大大提高耐磨性,滿足了各行各業(yè)對(duì)耐磨密封材料提出的特殊要求。
聚氯三氟乙烯PCTFE
聚氯三氟乙烯與金屬粘接性好,尺寸穩(wěn)定性好,吸水性極小,機(jī)械性能和電絕緣性能良好,有較好的耐蠕變性。美國(guó)市場(chǎng)上經(jīng)銷的PCTFE樹(shù)脂有3M公司的Kel—FI牌、Daikin公司的Daiflon牌、AlliedlSignal公司的Acfon牌。
超高分子量聚乙烯UHMWPE
超高分子量聚乙烯閥座額定溫度范圍為-32℃~88℃。這種材料比PTFE具有更好的耐低溫性,但是仍具有優(yōu)良的抗化學(xué)性。超高分子量聚乙烯也具有很好的耐磨性和防腐性,可以應(yīng)用在高磨損性場(chǎng)合。
硅銅橡膠Silicone
硅銅橡膠是主鏈為硅氧原子組成的,帶有機(jī)基團(tuán)的聚合物。額定溫度范圍為-100℃~300℃。具有較好的耐熱性和耐溫性,電絕緣性能優(yōu)良,化學(xué)惰性大。適用于有機(jī)酸及低濃度的無(wú)機(jī)酸,稀堿及濃堿。缺點(diǎn)為:機(jī)械強(qiáng)度較低。需要后硫化處理。
聚醚醚酮PEEK
聚醚醚酮PEEK,是一種高溫半剛性彈性體。最適于高壓和高溫環(huán)境,具有高抗腐蝕性。
丁腈橡膠Buna-N
通常丁腈橡膠Buna-N,也叫NBR,是一種優(yōu)秀的通用型橡膠材料,適合水、氣體、石油和潤(rùn)滑脂、汽油(含添加劑的汽油除外)、酒精和乙二醇、液化石油氣、丙烷和丁烷、燃油以及其它許多介質(zhì)。同時(shí)也具有很好的抗磨性和抗變形性。丁腈橡膠閥座額定溫度范圍為-18 ℃~100℃。食品級(jí)(FG)丁腈橡膠閥座額定溫度范圍為-18 ℃~82℃。它的成分符合CFR標(biāo)準(zhǔn)第21部分177.2600.節(jié),其使用范圍需要滿足FDA(美國(guó)食品及藥物管理局)認(rèn)證的場(chǎng)合。
氟橡膠Viton
Viton是杜邦公司的注冊(cè)商標(biāo),F(xiàn)luorel是3M公司的相當(dāng)于氟橡膠的注冊(cè)商標(biāo)。具有公認(rèn)的高耐熱性和優(yōu)良的防化學(xué)腐蝕性。適用于氯化烴類和石油,低濃度和高濃度礦物酸,無(wú)機(jī)酸,鹽溶液等,但不能應(yīng)用在蒸汽介質(zhì)和水方面(耐水性差)。氟橡膠Viton閥座的額定溫度為-18℃~150℃。
乙丙橡膠EPDM
EPDM是乙烯、丙烯及二烯的三元共聚物,耐磨性和抗撕裂性良好,耐臭氧性極好,電絕緣性能良好,耐極性容劑和無(wú)機(jī)介質(zhì)良好。可以廣泛應(yīng)用在HVAC行業(yè)、水、磷酸酯、酒精、乙二醇等介質(zhì)系統(tǒng)中。但EPDM容易受到油類的影響,所以乙丙橡膠閥座不推薦使用在烴類有機(jī)溶劑和油類、氯化烴、松節(jié)油、或其它石油類油脂的應(yīng)用中。乙丙橡膠EPDM閥座額定溫度范圍為-28 ℃~120℃。食品級(jí)乙丙橡膠EPDM閥座額定溫度范圍為-28 ℃~120℃,它的成分符合CFR標(biāo)準(zhǔn)第21部分177.2600.節(jié),但需要滿足FDA(美國(guó)食品及藥物管理局)認(rèn)證的場(chǎng)合。
石墨Graphite
石墨Graphite是碳的結(jié)晶體,是一種非金屬材料,色澤銀灰,質(zhì)軟,具有金屬光澤。具有耐高溫、耐氧化、抗腐蝕、抗熱震、強(qiáng)度大、韌性好、自潤(rùn)滑強(qiáng)度高、導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能強(qiáng)等特有的物理、化學(xué)性能。在高溫下具有特殊的抗氧化性,自潤(rùn)滑性和可塑性,同時(shí)具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和附著性。通常采用石墨制作閥門的密封墊片,填料和閥座。石墨的熔點(diǎn)極高,在真空下到3000℃是才開(kāi)始軟化的趨向溶融狀態(tài),到3600℃時(shí)石墨開(kāi)始蒸發(fā)升華,一般的材料在高溫下強(qiáng)度逐漸降低,而石墨在加熱到2000℃,其強(qiáng)度反而較常溫時(shí)提高一倍。但石墨的耐氧化性能差隨著溫度的提高氧化速度逐漸增加,因此除高度氧化性化學(xué)品以及濃縮的高度氧化性無(wú)機(jī)酸外,石墨在化學(xué)方面幾乎耐受所有有機(jī)和無(wú)機(jī)流體。