حلقه های O FKM در شرایط شدید چگونه عمل می کنند؟
در حوزه صنعتی مدرن ، محیط عملیاتی تجهیزات به طور فزاینده ای پیچیده می شود و شرایط کار شدید نیازهای سختگیرانه ای را در مورد اجزای آب بندی مطرح کرده است. حلقه های FKM با ساختار مولکولی منحصر به فرد و خصوصیات شیمیایی خود عملکرد بسیار خوبی در مقاومت در برابر دمای بالا ، مقاومت شیمیایی ، مقاومت در برابر پیری و غیره دارند و آنها را به یک انتخاب ایده آل برای آب بندی در شرایط شدید کار تبدیل می کنند.
مقاومت درجه حرارت بالا از مهر و موم های حلقه O FKM به ویژه برجسته است زنجیره اصلی آن از پیوندهای کربن کربن و پیوندهای فلوئور-کربن تشکیل شده است. پیوند فلوئور-کربن دارای انرژی پیوند بسیار بالایی تا 485kJ/mol است که بسیار بالاتر از پیوند کربن هیدروژن (413kJ/mol) است. این امر FKM را قادر می سازد تا برای مدت طولانی در یک محیط با دمای بالا از 200 ℃ -250 ℃ پایدار کار کند. برخی از FKM مخصوص فرموله شده حتی می توانند در برابر دمای زیاد فوری 300. در سناریوهایی مانند مهر و موم موتور خودرو و آب بندی قطعات درجه حرارت بالا از خطوط لوله پتروشیمی ، حلقه های O FKM می توانند به طور موثری با مقاومت در برابر دمای بالا از نشت متوسط جلوگیری کنند و از عملکرد مداوم و پایدار تجهیزات اطمینان حاصل کنند.
مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی یکی دیگر از مزیت های اصلی حلقه های FKM است. الکترونگاتیوت قوی اتم های فلوئور یک لایه محافظ ابر الکترونیکی بسیار پایدار بر روی سطح زنجیره مولکولی FKM تشکیل می دهد و احتمال واکنش زنجیره مولکولی با محیط شیمیایی را تا حد زیادی کاهش می دهد. بنابراین ، حلقه های FKM تحمل خوبی نسبت به بیشتر حلال های آلی ، اسیدهای معدنی و اکسیدان های قوی دارند. به عنوان مثال ، در محیط های اسید اکسید کننده قوی مانند اسید سولفوریک غلیظ و اسید نیتریک غلیظ ، و همچنین محیط های حلال آلی مانند بنزین و دیزل ، حلقه های FKM هنوز می توانند عملکرد آب بندی خوب و خصوصیات فیزیکی و مکانیکی را حفظ کنند. با این حال ، باید توجه داشت که FKM تحمل ضعیفی نسبت به حلالهای قطبی مانند آمین ، کتون و استرها دارد و هنگام استفاده از آن در این محیط های رسانه ای ، ارزیابی دقیق لازم است.
از نظر مقاومت پیری ، حلقه های O FKM نیز عملکرد خوبی دارند. این که آیا پیری اکسیداتیو حرارتی ، پیری ازن یا پیری ماوراء بنفش است ، FKM مقاومت شدیدی را نشان می دهد. در طی فرآیند پیری اکسیداتیو حرارتی ، پایداری زنجیره مولکولی FKM به طور موثری سرعت تخریب اکسیداتیو را کاهش می دهد. ساختار مولکولی آن مقاومت طبیعی در برابر ازن دارد و می تواند برای مدت طولانی در یک محیط ازن با غلظت بالا و بدون ترک خوردن استفاده شود. در عین حال ، FKM توانایی ضعیفی در جذب پرتوهای ماوراء بنفش دارد و هنگامی که در محیط های فضای باز استفاده می شود ، میزان پیری آن به طور قابل توجهی پایین تر از بسیاری از مواد لاستیکی دیگر است.
چگونه می توان فرمول سختی و ماده حلقه های FKM را به درستی انتخاب کرد؟
فرمول سختی و مادی حلقه های FKM به طور مستقیم بر عملکرد آب بندی و عمر خدمات آنها تأثیر می گذارد. انتخاب صحیح کلید اطمینان از اثر آب بندی است.
سختی یکی از شاخص های مهم عملکرد حلقه های O FKM است ، که معمولاً در ساحل A بیان می شود ، با دامنه مشترک 60-90 ساحل A. حلقه های O FKM با سختی کمتری (مانند 60-70 ساحل A) دارای انعطاف پذیری خوب و توانایی بازیابی تغییر شکل فشرده سازی هستند و برای شرایط کار با زبری سطح بالا یا شکاف های مهر و موم بزرگ مناسب هستند. آنها بهتر می توانند نقص های کوچک را روی سطح آب بندی پر کرده و یک مهر و موم مؤثر تشکیل دهند. با این حال ، حلقه های O کم سخت مستعد تغییر شکل اکستروژن در محیط های فشار قوی هستند و در نتیجه خرابی مهر و موم ایجاد می شود. حلقه های FKM با سختی زیاد (80-90 ساحل A) دارای قابلیت ضد اکستروژن بالاتری هستند و برای سناریوهای آب بندی فشار بالا مناسب هستند ، اما انعطاف پذیری آنها نسبتاً ضعیف است و به درجه بالاتری از سطح آب بندی نیاز دارد.
میزان فلوئور در فرمول مواد عامل اصلی مؤثر بر عملکرد حلقه های FKM است. هرچه میزان فلوئور بالاتر باشد ، مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر دمای بالا FKM قوی تر است ، اما همچنین منجر به افزایش سختی مواد ، افزایش دشواری پردازش و هزینه های بالاتر خواهد شد. به طور کلی ، لاستیک متوسط فلورین با میزان فلوئور 66 ٪ - 71 ٪ تعادل خوبی بین مقاومت شیمیایی ، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی و هزینه دارد و برای اکثر سناریوهای آب بندی صنعتی معمولی مناسب است. در حالی که لاستیک فلورین بالا با میزان فلوئور بیش از 75 ٪ ، اگرچه مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر دمای بالا بهبود یافته است ، گران است و عمدتاً در هوافضا ، نیمه هادی ها و سایر زمینه ها با نیاز بسیار بالا استفاده می شود.
سیستم پخت و پز همچنین تأثیر مهمی در عملکرد حلقه های O FKM دارد. سیستم های پخت و پز معمولاً شامل سیستم پراکسید پراکسید ، سیستم پخت آمین و سیستم پخت رزین فنلی است. حلقه های O FKM که توسط سیستم پراکسید پراکسید درمان می شود ، مقاومت در برابر دمای بالا و فشرده سازی عملکرد تغییر شکل دائمی دارند و لاستیک Vulcanized دارای خلوص بالایی است که برای صنایع با نیاز بهداشتی بالا مانند غذا و دارو مناسب است. سیستم پخت آمین دارای سرعت پخت سریع است و لاستیک Vulcanized از مقاومت کششی بالایی برخوردار است ، اما مقاومت در برابر دمای بالا نسبتاً ضعیف است. سیستم پخت رزین فنلی می تواند مقاومت شیمیایی و مقاومت دما FKM O را به شما بدهد و به طور گسترده در میدان پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد.
مرز قابل اجرا بین FKM و سایر مهر و موم های الاستومر کجاست؟
در انتخاب مواد حلقه آب بندی ، FKM و الاستومرها مانند NBR ، HNBR و FFKM هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. روشن کردن مرزهای قابل اجرا آنها به انتخاب معقول کمک می کند.
لاستیک نیتریل (NBR) یکی از پرکاربردترین مواد آب بندی لاستیکی است. بزرگترین مزیت آن این است که تحمل خوبی نسبت به روغن معدنی ، روغن های حیوانی و گیاهی دارد و قیمت کم دارد و عملکرد بسیار خوبی دارد. دامنه دمای کار NBR به طور کلی -40 ℃ - 120 است. برای صحنه هایی مانند سیستم های سوخت خودرو و سیستم های هیدرولیکی که نیازهای زیادی برای مقاومت در برابر روغن دارند اما درجه حرارت نسبتاً خفیف و محیط های متوسط شیمیایی دارند ، مناسب است. با این حال ، مقاومت در برابر دمای NBR ، مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر پیری نسبت به FKM بسیار پایین است و در دمای بالا و محیط های متوسط شیمیایی قوی به سرعت و به سرعت شکست می خورد.
لاستیک نیتریل هیدروژنه (HNBR) یک محصول هیدروژنه NBR است. با هیدروژنه شدن پیوندهای مضاعف در زنجیره مولکولی NBR ، مقاومت در برابر دمای بالا ، مقاومت پیری و مقاومت شیمیایی به طور قابل توجهی بهبود می یابد. دامنه دمای کار HNBR می تواند به -35 ℃ - 150 ℃ برسد. در برخی از محیط های متوسط درجه حرارت و شیمیایی ، عملکرد آن نزدیک به FKM است ، اما قیمت آن نسبتاً پایین است. با این حال ، عملکرد HNBR در محیط اکسید کننده قوی و محیط های درجه حرارت بالا هنوز با FKM قابل مقایسه نیست. برای شرایط کار مانند مهر و موم های جانبی موتور خودرو و مهر و موم گیربکس صنعتی مناسب است.
Perfluoroelastomer (FFKM) ماده لاستیکی با بالاترین میزان فلوئور است. از درجه حرارت بالا و مقاومت شیمیایی بهتری نسبت به FKM برخوردار است. این می تواند برای مدت طولانی در دمای بالای 327 درجه سانتیگراد کار کند و تقریباً در برابر تمام رسانه های شیمیایی مقاومت می کند. با این حال ، FFKM گران است ، پردازش آن دشوار است و عملکرد کم درجه حرارت کم دارد. بنابراین ، این ماده به طور عمده در زمینه های ویژه مانند تولید نیمه هادی و آب بندی راکتور شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد که نیازهای بسیار بالایی برای آب بندی عملکرد دارند و هزینه ها را در نظر نمی گیرند. در مقابل ، FKM تعادل بهتری بین عملکرد و هزینه پیدا کرده است و برای نیازهای آب بندی معمولی در اکثر زمینه های صنعتی مناسب است.
هنگام نصب و استفاده از حلقه های FKM ، باید به چه نکات فنی توجه شود؟
نصب و استفاده صحیح کلید اصلی برای به حداکثر رساندن عملکرد آب بندی حلقه های FKM O و افزایش عمر خدمات آنها است. باید به نقاط فنی مانند زبری سطح ، طراحی نرخ فشرده سازی و حالت خرابی توجه شود.
زبری سطح سطح آب بندی تأثیر معنی داری بر اثر آب بندی حلقه FKM دارد. به طور کلی ، مقدار ناهمواری سطح سطح آب بندی باید بین 0.8 تا 3.2μm کنترل شود. سطحی که خیلی خشن باشد ، سطح حلقه O را خراشیده و یک کانال نشت تشکیل می دهد. سطحی که خیلی صاف باشد ، منجر به تناسب بین حلقه O و سطح آب بندی نخواهد شد و نشت رابط مستعد است. علاوه بر این ، دقت پردازش سطح آب بندی نیز باید به شدت کنترل شود تا از انحراف ابعادی که منجر به نصب نادرست حلقه O می شود ، جلوگیری شود.
طراحی نرخ فشرده سازی حلقه های FKM مستقیماً با اثر آب بندی و عمر خدمات مرتبط است. اگر میزان فشرده سازی خیلی زیاد باشد ، پیری و سایش حلقه های O تسریع می شود و عمر خدمات را کوتاه می کند. اگر میزان فشرده سازی خیلی کم باشد ، مهر و موم مؤثر ایجاد نمی شود. به طور کلی ، میزان فشرده سازی حلقه های O FKM توصیه می شود که برای آب بندی استاتیک 15 ٪ - 25 ٪ کنترل شود و میزان فشرده سازی را می توان به طور مناسب برای آب بندی پویا به 10 ٪ - 15 ٪ کاهش داد. در عین حال ، تأثیر عواملی مانند دمای کار و فشار متوسط بر میزان فشرده سازی نیز باید در نظر گرفته شود. در یک محیط با درجه حرارت بالا ، مواد تحت گسترش حرارتی قرار می گیرند و میزان فشرده سازی باید به طور مناسب کاهش یابد. در یک محیط فشار بالا ، برای جلوگیری از تغییر شکل اکستروژن ، میزان فشرده سازی باید به طور مناسب افزایش یابد.
درک حالت های خرابی حلقه های FKM می تواند به جلوگیری از خرابی از قبل کمک کند. حالت های نارسایی متداول شامل نارسایی اکستروژن ، نارسایی سایش ، نارسایی پیری و خرابی خوردگی شیمیایی است. نارسایی اکستروژن به طور عمده در محیط های فشار قوی رخ می دهد. هنگامی که شکاف آب بندی خیلی بزرگ است ، حلقه O در شکاف فشرده و آسیب می بیند. با انتخاب حلقه های O با سختی مناسب و کنترل شکاف آب بندی می توان از این امر جلوگیری کرد. خرابی سایش بیشتر در اثر اصطکاک در هنگام آب بندی پویا ایجاد می شود. با بهینه سازی ساختار آب بندی و استفاده از رسانه های روان کننده می توان سایش را کاهش داد. نارسایی پیری و نارسایی خوردگی شیمیایی از نزدیک با محیط کار ارتباط دارد. لازم است فرمول مواد مناسب را با توجه به شرایط واقعی کار انتخاب کنید و به طور مرتب حلقه های O را بررسی و جایگزین کنید. $ $
