3.2.2.1 弹性体密封件
弹性体密封件基本上都具有透气性。气体渗透的整个过程被 称为气体渗透,而且取决于材料、气体类型和环境条件—特 别是温度。此外,弹性体受到出气的影响。在真空中的弹性 体,出气率逐渐下降,并且在足够长的排空时间后,渗透占 主导地位,并且在恒定的环境条件,有恒定的气体速率穿过 密封件。渗透和出气取决于扩散。气密性高致使出气慢,导 致渗透气流开始稳定前需要很长时间。该时间可以长达几百 个小时,这通过烘烤的方法可大大缩短。如果真空系统没有 主要气源,例如,由于解吸或泄漏,弹性密封件可在很大程 度上决定最终压力。例如:材料 FKM (含氟弹性体)对空气 具有低透气性。对具有 DN 500 ISO-K 公称通径的密封件, 湿度为 60% 的大气渗透率大约是 4 · 10-7 Pa · m3/s。因此, 在具有 FKM 密封件的真空系统中,大约 1 · 10-8 hPa 的工作 压力很难实现。
如使用得当,弹性体密封件可重复使用多次。它们要求几 N/ mm2 的接触力,但是对于尺寸足够大的O型圈,作用在法兰 上的大气压力,就已经超过了该值。
由于不良的贮存条件或 不当的搬运,弹性体密封件可改变其性能。必须避免的因素 有:UV 辐射、氧、臭氧、高温、水分、溶剂或过大的变形。 为维护其性能,在贮存过程中,我们推荐以下环境条件:
- 温度范围:5°C 到 25°C
- 避免温度波动
- 湿度:约 65%
- 阴暗贮存区域或不透光容器
- 无化学药品的环境
在使用过程中,由于周期性负载、长期在变形状态下使用、 高温或老化,它们会失去一部分弹性。如果它们使用时间过 长,甚至还可以变脆。因此,弹性体密封件必须定期更换。 由于操作条件各不相同,关于耐久性,不可作一般性说明。 如果各操作条件下使用的弹性体没有经验数据,则其使用寿 命可能需要通过实验来确定。。
简要说明 | 基本弹性体 | 温度范围 [°C] | 性能 1) 2) |
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FKM | 含氟弹性体 | -15 至 200 |
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NBR | 丁腈橡胶 | -25 至 120 |
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CR | 氯丁 橡胶 | -5 至 120 |
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EPDM | 三元乙丙橡胶 | -50 至 130 |
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VMQ | 硅橡胶 | -55 至 200 |
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1) 此信息仅具有指导性意义,并适用于一般信息。它们应有助于弹性体的选择,但并不能确保可行,因为它们不容易适用于实际操作条件。
2) 所示工作压力是以经验为基础,因为它们可以在精心设计的真空系统中实现。在某些情况下,这些压力值可上升,也可下降。
图 3.4: 弹性体的性能