《聚四氟乙烯胀缩回弹试验及冷缩工艺措施.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《聚四氟乙烯胀缩回弹试验及冷缩工艺措施.doc（2页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、于气体阀门密封时 , 由于它热胀冷缩较大 , 使用中受到很大限制 。随着温度变化 , 会出现气 体泄漏现象 。因此 , 应用于气体阀门 , 特别是球阀类阀门 , 必须可靠掌握其 胀 缩 性 能 和 压 缩 、回弹规律 。1胀缩及回弹试验聚四氟乙烯材料 , 随温度变化出现胀缩性 与其填料种类 、成分 、制造时的成型压力 、烧结时的温升速度 、烧结温度 、保温时间和冷却 速度均有一定关系 。本文试验使用的样品 , 根 据 制 造 厂 资 料 , 加 玻 纤 , 成 型 压 力 25 30M Pa , 烧 结 温 度 大 于 330 , 保 温 4 6 h ,空气冷却 。(1) 胀缩试验 根据阀门使
2、用聚四氟乙烯密封的情况 , 样品使用聚四氟乙烯加 15 %玻纤及未加玻纤两 种 材 料 。外 径 2815 mm , 内 径 12 mm , 厚 度4 mm , 放于带 温 度 计 的 冰 箱 中 测 试 。主 要 测量厚度变化 。含 15 % 玻 纤 样 品 , 从 30 下 降 到 5 ,材料厚度逐渐收缩 , 尺寸有规律减小 。从 5 - 20 , 测不出其收缩量 。这温度段温度持 续变化下降 , 尺寸基本保持不变 。这个温度段的上下端温度称为尺寸稳定段上下端温度点 。 在尺寸稳定段下端温度点以下温度 , 又有微小 收缩 。温度上升也遵循上述规律逆向膨胀 。对于没有加玻纤的材料 , 经试验
3、 , 也随温 度下降而收缩 。但其收缩率较大 , 其尺寸稳定纤较有玻纤其胀缩较大 。例如 , 含 15 %玻纤样品其胀缩系数平均约为 010022 ,无玻纤样品约为 01003(图 1) 。1115 %玻纤21 无玻纤图 1 胀缩曲线(2) 压缩回弹试验含玻纤 5 % 、15 % 、的 聚 四 氟 乙 烯 样 品 , 外径 2815 mm 、内径 12 mm , 厚度 4 mm 。含玻 纤 20 %的 样 品 , 外 径 4415 mm 、内 径 32 mm ,厚度 616 mm , 试验温度 25 。加压的形式为 每次加压后使样品回复 , 第二次加压后 , 再回 复 , 每次加压均已除去永久
4、变形尺寸 。因此 , 每次有一 定 加 压 。所 以 , 测 得 数 据 不 是 平 均 值 , 而是随压力增加的递增值 (表 2) 。表 2 压缩回弹试验 mm2 工艺装配原则聚四氟乙烯可通过增加玻纤含量减小胀缩 量 、增加回弹量 。因此 , 适当控制聚四氟乙烯 玻纤的加入量就可获得最小的胀缩量和最大的 回弹 量 。实 践 证 明 , 玻 纤 加 入 10 % 20 % ,可获得很好密封效果 。气阀的泄漏 , 因素很多 , 在此只考虑温度 下降因素造成的泄漏 。温度因素主要是温度下 降使密封副收缩出现间隙而泄漏 。因此 , 利用 尺寸稳定段上端温度点很重要 , 它的意义在于温度在此点以下到
5、- 20 , 密封间隙基本不增 加 。而聚四氟乙烯材料回弹量很小 , 这样就为 其用小回弹量填补温度下降出现的间隙提供了 良好条件 。如上述含玻纤 15 %材料的密封件 , 装配温度为 20 , 使用温度要求到 - 20 时 ( 不 考虑密封副另一部件的胀缩量) , 聚四氟乙烯 要控制温度差为 40 的收缩间隙较困难 , 掌 握了其收缩规律 , 控制温度差为 15 的收缩 间隙就能满足要求 。按上述试验 , 其 40 的 收缩间隙为 011 mm , 而 15 的收缩间隙只有0103 mm 。所以 , 用其回弹量控制其整体密封 副冷缩造成的泄漏就很容易 。在实施工艺中 ,从试验可知 , 含 5
6、 %玻纤样品回弹平均为30 % , 含 15 %玻纤回弹平均为 62 % , 含 20 %玻 纤回弹平均为 83 %。说明玻纤含量越高回弹越 大 。压缩量小时 , 压缩与回弹成正比关系 , 随着 压缩量增大 , 聚四氟乙烯产生一定蠕变 , 中间鼓起 , 回弹也逐渐减小 (图 2) 。要注意的是 , 玻纤 含量并不是可以任意增加的 , 根据塑料手册 , 玻 纤含量超过 70 %将丧失其本身的一切功能 。5 %玻纤15 %玻纤20 %玻纤压缩回弹%压缩回弹%压缩回弹%015401221100171012201220160120158014017201720162011201660142101980168013211260180148012801980172019018011060188合计 1176合计 0154合计 30 %合计 314合计 2113合计 62 %合计 6114合计 5112合计 83 %材料件号温度302520151050- 5- 10 - 15- 2515 %玻纤1431993197319631953195319531953194243198319731963196319631963195无玻纤1431963194319331903190319024319753193319231913191