Làm thế nào để các vòng O FKM hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt?
Trong lĩnh vực công nghiệp hiện đại, môi trường hoạt động của thiết bị đang ngày càng trở nên phức tạp và điều kiện làm việc cực đoan đã đưa ra các yêu cầu nghiêm ngặt về các thành phần niêm phong. Với cấu trúc phân tử độc đáo và tính chất hóa học, các vòng O FKM có hiệu suất tuyệt vời trong khả năng kháng nhiệt độ cao, kháng hóa học, kháng lão hóa, v.v., làm cho chúng trở thành một lựa chọn lý tưởng để niêm phong trong điều kiện làm việc cực độ.
Điện trở nhiệt độ cao của FKM O-RING SEALS là đặc biệt nổi bật. Chuỗi chính của nó bao gồm các liên kết carbon carbon và liên kết carbon fluorine. Liên kết fluorine-carbon có năng lượng liên kết cực cao lên tới 485kj/mol, cao hơn nhiều so với liên kết carbon-hydro (413Kj/mol). Điều này cho phép FKM hoạt động ổn định trong một thời gian dài trong môi trường nhiệt độ cao 200 ℃ -250. Một số FKM được công thức đặc biệt thậm chí có thể chịu được nhiệt độ cao tức thời là 300. Trong các kịch bản như niêm phong động cơ ô tô và niêm phong các bộ phận nhiệt độ cao của đường ống hóa dầu, các vòng O FKM có thể ngăn ngừa rò rỉ trung bình một cách hiệu quả với điện trở nhiệt độ cao và đảm bảo hoạt động liên tục và ổn định của thiết bị.
Khả năng chống ăn mòn hóa học là một lợi thế cốt lõi khác của vòng O FKM. Độ điện tử mạnh mẽ của các nguyên tử fluorine tạo thành một lớp che chắn đám mây điện tử ổn định trên bề mặt của chuỗi phân tử FKM, làm giảm đáng kể khả năng chuỗi phân tử phản ứng với môi trường hóa học. Do đó, các vòng O FKM có khả năng chịu đựng tốt đối với hầu hết các dung môi hữu cơ, axit vô cơ và chất oxy hóa mạnh. Ví dụ, trong các môi trường axit oxy hóa mạnh như axit sunfuric cô đặc và axit nitric đậm đặc, cũng như môi trường dung môi hữu cơ như xăng và diesel, vòng O FKM vẫn có thể duy trì hiệu suất niêm phong tốt và tính chất vật lý và cơ học. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng FKM có khả năng chịu đựng kém đối với các dung môi cực như amin, ketone và este, và cần đánh giá cẩn thận khi sử dụng nó trong các môi trường truyền thông này.
Về mặt sức đề kháng lão hóa, các vòng O FKM cũng hoạt động tốt. Cho dù đó là lão hóa oxy hóa nhiệt, lão hóa ozone hay lão hóa cực tím, FKM cho thấy sức đề kháng mạnh. Trong quá trình lão hóa oxy hóa nhiệt, sự ổn định của chuỗi phân tử FKM làm chậm hiệu quả tốc độ thoái hóa oxy hóa; Cấu trúc phân tử của nó có khả năng kháng tự nhiên với ozone và có thể được sử dụng trong một thời gian dài trong môi trường ozone tập trung cao mà không bị nứt; Đồng thời, FKM có khả năng hấp thụ tia cực tím yếu và khi được sử dụng trong môi trường ngoài trời, tốc độ lão hóa của nó thấp hơn đáng kể so với nhiều vật liệu cao su khác.
Làm thế nào để chọn chính xác độ cứng và công thức vật chất của vòng O FKM?
Độ cứng và công thức vật chất của các vòng O FKM ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất niêm phong và tuổi thọ dịch vụ của họ. Lựa chọn chính xác là chìa khóa để đảm bảo hiệu ứng niêm phong.
Độ cứng là một trong những chỉ số hiệu suất quan trọng của các vòng O FKM, thường được biểu thị bằng bờ A, với phạm vi chung là 60-90 bờ A. FKM O-RING có độ cứng thấp hơn (như 60-70 Shore A) có khả năng phục hồi biến dạng dễ dàng và độ linh hoạt tốt. Họ có thể lấp đầy các khiếm khuyết nhỏ trên bề mặt niêm phong và tạo thành một con dấu hiệu quả. Tuy nhiên, các vòng chữ O có độ cứng thấp dễ bị biến dạng đùn trong môi trường áp suất cao, dẫn đến sự cố niêm phong. Các vòng chữ O FKM có độ cứng cao (80-90 Bờ A) có khả năng chống giải phóng cao hơn và phù hợp cho các kịch bản niêm phong áp suất cao, nhưng tính linh hoạt của chúng tương đối kém và đòi hỏi mức độ phù hợp cao hơn trên bề mặt niêm phong.
Hàm lượng fluorine trong công thức vật liệu là yếu tố cốt lõi ảnh hưởng đến hiệu suất của các vòng chữ O FKM. Hàm lượng fluorine càng cao, khả năng kháng hóa chất và khả năng kháng nhiệt độ cao của FKM càng mạnh, nhưng nó cũng sẽ dẫn đến tăng độ cứng vật liệu, tăng khó khăn trong quá trình xử lý và chi phí cao hơn. Nói chung, cao su fluorine trung bình với hàm lượng fluorine 66% - 71% tạo ra sự cân bằng tốt giữa kháng hóa học, tính chất vật lý và cơ học và chi phí, và phù hợp cho hầu hết các kịch bản niêm phong công nghiệp thông thường; Mặc dù cao su fluorine cao có hàm lượng flo hơn 75%, mặc dù khả năng kháng hóa chất và điện trở nhiệt độ cao được cải thiện hơn nữa, rất tốn kém và chủ yếu được sử dụng trong hàng không vũ trụ, chất bán dẫn và các trường khác với yêu cầu hiệu suất cực cao.
Hệ thống bảo dưỡng cũng có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất của các vòng O FKM. Các hệ thống bảo dưỡng thường được sử dụng bao gồm hệ thống bảo dưỡng peroxide, hệ thống bảo dưỡng amin và hệ thống bảo dưỡng nhựa phenolic. Các vòng O FKM được chữa khỏi bằng hệ thống bảo dưỡng peroxide có khả năng chịu nhiệt độ cao và hiệu suất biến dạng cố định nhiệt độ cao, và cao su lưu hóa có độ tinh khiết cao, phù hợp cho các ngành công nghiệp có yêu cầu vệ sinh cao như thực phẩm và y học; Hệ thống bảo dưỡng amin có tốc độ bảo dưỡng nhanh và cao su lưu hóa có độ bền kéo cao, nhưng điện trở nhiệt độ cao tương đối kém; Hệ thống bảo dưỡng nhựa phenolic có thể cung cấp cho FKM O-RING Điện trở hóa học tốt và khả năng kháng nhiệt độ, và được sử dụng rộng rãi trong trường hóa dầu.
Đâu là ranh giới áp dụng giữa FKM và các con dấu đàn hồi khác?
Trong việc lựa chọn các vật liệu vòng niêm phong, FKM và các chất đàn hồi như NBR, HNBR và FFKM đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Làm rõ ranh giới hiện hành của họ sẽ giúp đưa ra lựa chọn hợp lý.
Cao su nitrile (NBR) là một trong những vật liệu niêm phong cao su được sử dụng rộng rãi nhất. Ưu điểm lớn nhất của nó là nó có khả năng chịu đựng tốt đối với dầu khoáng, động vật và thực vật, và nó có giá thấp và có hiệu suất chế biến tuyệt vời. Phạm vi nhiệt độ hoạt động của NBR thường là -40 - 120. Nó phù hợp cho các cảnh như hệ thống nhiên liệu ô tô và hệ thống thủy lực có yêu cầu cao đối với khả năng chống dầu nhưng nhiệt độ tương đối nhẹ và môi trường môi trường hóa học. Tuy nhiên, khả năng kháng nhiệt độ, kháng hóa chất và sức đề kháng lão hóa của NBR kém hơn nhiều so với FKM, và nó sẽ già đi và thất bại nhanh chóng trong nhiệt độ cao và môi trường môi trường hóa học mạnh.
Cao su nitrile hydro hóa (HNBR) là một sản phẩm hydro hóa của NBR. Bằng cách hydro hóa các liên kết kép trong chuỗi phân tử NBR, điện trở nhiệt độ cao, kháng lão hóa và kháng hóa học được cải thiện đáng kể. Phạm vi nhiệt độ hoạt động của HNBR có thể đạt đến -35 - 150. Trong một số môi trường trung bình và nhiệt độ trung bình, hiệu suất của nó gần với FKM, nhưng giá tương đối thấp. Tuy nhiên, hiệu suất của HNBR trong môi trường oxy hóa mạnh và môi trường nhiệt độ cao vẫn không thể so sánh với FKM. Nó phù hợp cho các điều kiện làm việc như niêm phong ngoại vi động cơ ô tô và niêm phong hộp số công nghiệp.
Perfluoroelastomer (FFKM) là vật liệu cao su có hàm lượng flo cao nhất. Nó có nhiệt độ cao và điện trở hóa học cao hơn FKM. Nó có thể hoạt động trong một thời gian dài ở nhiệt độ cao 327 ° C và có thể chịu được hầu hết tất cả các phương tiện hóa học. Tuy nhiên, FFKM rất tốn kém, khó xử lý và có hiệu suất nhiệt độ thấp kém. Do đó, nó chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực đặc biệt như sản xuất chất bán dẫn và niêm phong lò phản ứng hóa học, có yêu cầu cực kỳ cao đối với hiệu suất niêm phong và không xem xét chi phí. Ngược lại, FKM đã tìm thấy sự cân bằng tốt hơn giữa hiệu suất và chi phí, và phù hợp cho nhu cầu niêm phong thông thường trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp.
Những điểm kỹ thuật nào nên được chú ý đến khi cài đặt và sử dụng vòng O FKM?
Cài đặt và sử dụng chính xác là chìa khóa để tối đa hóa hiệu suất niêm phong của các vòng O FKM và mở rộng tuổi thọ dịch vụ của họ. Cần chú ý đến các điểm kỹ thuật như độ nhám bề mặt, thiết kế tốc độ nén và chế độ thất bại.
Độ nhám bề mặt của bề mặt niêm phong có tác động đáng kể đến hiệu ứng niêm phong của vòng chữ O FKM. Nói chung, giá trị RA độ nhám bề mặt của bề mặt niêm phong nên được kiểm soát trong khoảng 0,8 đến 3,2μm. Một bề mặt quá thô sẽ làm trầy xước bề mặt của vòng chữ O và tạo thành một kênh rò rỉ; Một bề mặt quá mịn sẽ không có lợi cho sự phù hợp giữa vòng chữ O và bề mặt niêm phong, và rò rỉ giao diện dễ xảy ra. Ngoài ra, độ chính xác xử lý của bề mặt niêm phong cũng phải được kiểm soát nghiêm ngặt để tránh độ lệch chiều dẫn đến việc lắp đặt vòng chữ O không đúng.
Thiết kế tốc độ nén của các vòng O FKM có liên quan trực tiếp đến hiệu ứng niêm phong và tuổi thọ dịch vụ. Nếu tốc độ nén quá cao, sự lão hóa và hao mòn của các vòng chữ O sẽ được tăng tốc, rút ngắn tuổi thọ của dịch vụ; Nếu tốc độ nén quá thấp, một con dấu hiệu quả không thể được hình thành. Nói chung, tỷ lệ nén của các vòng O FKM được khuyến nghị được kiểm soát ở mức 15% - 25% để niêm phong tĩnh và tốc độ nén có thể giảm xuống còn 10% - 15% để niêm phong động. Đồng thời, ảnh hưởng của các yếu tố như nhiệt độ làm việc và áp suất trung bình đối với tốc độ nén cũng phải được xem xét. Trong môi trường nhiệt độ cao, vật liệu sẽ trải qua sự giãn nở nhiệt và tốc độ nén phải được giảm một cách thích hợp; Trong môi trường áp suất cao, tốc độ nén cần được tăng lên một cách thích hợp để ngăn chặn biến dạng đùn.
Hiểu các chế độ thất bại của các vòng O FKM có thể giúp ngăn ngừa thất bại trước. Các chế độ thất bại phổ biến bao gồm thất bại đùn, thất bại, thất bại lão hóa và thất bại hóa học. Thất bại đùn chủ yếu xảy ra trong môi trường áp suất cao. Khi khoảng cách niêm phong quá lớn, vòng chữ O sẽ bị ép vào khoảng cách và bị hư hỏng. Điều này có thể tránh được bằng cách chọn vòng chữ O với độ cứng thích hợp và kiểm soát khoảng cách niêm phong. Thất bại mặc hầu hết là do ma sát trong quá trình niêm phong động. Mặc có thể được giảm bằng cách tối ưu hóa cấu trúc niêm phong và sử dụng phương tiện bôi trơn. Thất bại lão hóa và thất bại ăn mòn hóa học có liên quan chặt chẽ đến môi trường làm việc. Cần phải chọn công thức vật liệu thích hợp theo các điều kiện làm việc thực tế và thường xuyên kiểm tra và thay thế các vòng chữ O.
