1 前言

　　芳綸盤根是以芳綸為主體材料與其它材料進(jìn)行復(fù)合加工而成。這種密封材料具有強度高、 耐磨耗性好的優(yōu)點，它是美國獨資創(chuàng)辦的沈陽陽明密封材料有限公司的新產(chǎn)品。

　　芳綸又稱聚芳酞胺纖維( Aramid )，是由美國杜邦公司首先開發(fā)成功的，并于1972年首次以“凱夫拉”( Kevlar ) 的商品名稱加以介紹。

　　凱夫拉當(dāng)初是作為復(fù)合補強材料加以研究而成的。 其強度比鋼高,比重卻只有鋼的 l/5?？估Ａ繛?13.4t/mm²,是一種體輕而強度高的纖維，可作為耐高壓、耐磨耗密封制品的材料 (見表l )。

　　2 特性

　　以芳綸為主體材料制成的盤根，通過檢測裝置測定以及實際應(yīng)用考核，確認(rèn)具有下列特性：

　　2.1 優(yōu)良的密封性能

　　芳綸纖維不但具有高強度、高模量的特性，并且具有質(zhì)地柔軟、富有彈性的特點。所以，一旦按照規(guī)范要求進(jìn)行裝配后，在很長時間能保持甚微的泄漏量，密封性能保持穩(wěn)定，見圖 l。

　　2.2 使用壽命長

　　這種盤根所采用的主體材料具有比其它同類纖維材料高幾倍的耐磨耗性，尤其是用在高壓、高速密封場合，更能顯示出其使用壽命長的特點 (見表2) 。

　　同時，為了很大限度地減少對偶件摩擦面的磨耗，在加工過程中，特別浸漬高級潤滑材料，使其在相對運動中形成堅固的潤滑膜。這 是減少磨損、延長使用壽命、減少動能消耗的可靠措施。

　　2.3 良好的化 學(xué)穩(wěn)定 性

　　芳綸纖維本身具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。況且在加工過程中要求在纖維的表面反復(fù)均勻地浸漬PTFE乳液。PTFE因具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，已具有塑料王之美稱。所以，芳綸纖維表面附著一層PTFE，進(jìn)一步提高了抵御化學(xué)浸蝕的能力和化學(xué)穩(wěn)定性(見表3)。

　　2.4 良好的耐熱性能

　　芳綸盤根是以在合成纖維中耐熱性能很好的芳綸做主體材料，同時在其中也浸漬了耐熱性優(yōu)良的PTFE和高閃點的潤滑材料。因此，其耐熱性能是優(yōu)良的。通過檢測和實際應(yīng)用得知，-100~260℃ 的環(huán)境溫度是它的安全使用溫度。這一耐熱性能是其它合成纖維所無法比擬的。

　　3 結(jié)構(gòu)與組成

　　3.1 結(jié)構(gòu)

　　芳綸盤根仍然以編織結(jié)構(gòu)為主導(dǎo)。 編織結(jié) 構(gòu)分為八股編織、 穿心編織 (又有12錠 、 18錠、 24錠、36錠之分)、 套層編織(又有16錠、 24錠、36錠 、48錠之分) 。八錠編織、套層編織多用于閥門、 壓蓋或法蘭直接部份的靜密封部位。穿心編織多用于動密封部位 (泵、反應(yīng)釜等)，這是由其組成結(jié)構(gòu)所決定。

　　3.2 組成

　　任何材料所具備的特性，某種應(yīng) 用工況 條件來說，都有利弊之分。 以芳綸為例，它具 有強度高、彈性好等特點，這是作為密封材料有利的方面，而其熱傳導(dǎo)性、自潤滑性差，價格高等則是不利的方面。因此用芳綸與其它材料加以復(fù)合使它們相互取長補短，從而達(dá)到提高技術(shù)性能和降低成本的目的。例如：

　　FsT型盤根，以芳綸與碳纖維進(jìn)行混合編織而成，這就利用了碳纖維熱傳導(dǎo)性好，自潤滑性強及價格低的特點，彌補了芳綸上述存在的缺陷。

　　FLS型盤根是以芳綸與 PTFE 纖維為基本材料混合編織而成。這是為了充分利用 PTFE 纖維化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良、相對價格低廉的特點 。

　　為了增加密封材料的致密性和潤滑性，在加工過程中都充分浸漬了 PTFE 和 特殊潤滑材料。

　　在組成結(jié)構(gòu)方面，為了保持其結(jié)構(gòu)在高速、高壓等苛刻工況條件下不致造成損傷或破壞，便在斷面的四角上選用了芳綸，在中間選用了碳纖維或 PTFE 纖維。因為在相同的條件下，四角部分承受的力大，以高強材料組成，不致造成成品損傷而解體。實際上是加固了密封材料的強度、延長了使用壽命。

　　芳綸生產(chǎn)在我國仍處于實驗階段，還未形成批量生產(chǎn)，量少價高，供不應(yīng)求。 實踐證明，芳綸用于發(fā)展密封制品工業(yè)，前景是令人樂觀的。在美國僅杜邦公司一家年產(chǎn)量就達(dá)到2.2萬t，德國的恩卡公司、荷蘭阿克蘇公司、日本的東麗公司等，雖然處于 實驗階段、產(chǎn)量也已分別達(dá)到5000t，預(yù)測到1995年世界的需求量將達(dá)到20萬t 。

　　芳綸盤根雖然價格高，但其使用壽命是一般盤根的 4~ 20 倍，且泄漏量比一般盤根小得多，因此可以減少更換密封件費用，節(jié)約流體原料和能源，其節(jié)約的價值遠(yuǎn)高于其成本差價。因此 ,在連續(xù)化作業(yè)的石油、化工、發(fā)電等工業(yè)上應(yīng)用仍具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

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