密封形式 |
材料特性 |
耐温范围 |
耐压能力 |
耐磨性 |
化学稳定性 |
成本 |
O 型圈 |
常见材料有丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶等,不同材料特性差异较大 |
丁腈橡胶:-40℃~120℃;氟橡胶:-20℃~200℃;硅橡胶:-50℃~250℃ |
一般耐压≤10MPa,高压时需加挡圈 |
中等,取决于材料和工况 |
丁腈橡胶耐油不耐水和极性介质;氟橡胶耐化学介质能力强;硅橡胶耐高低温但机械性能弱 |
成本较低 |
U 型圈 |
主要为聚氨酯材料 |
一般为 - 30℃~110℃ |
通常耐压≤30MPa,高压时需加挡圈 |
较好,聚氨酯材料耐磨性能突出 |
耐矿物油液压油,但不耐水及多数化学介质 |
成本中等,约为 O 型圈的 5 - 10 倍 |
泛塞密封圈 |
密封本体为填充聚四氟乙烯,弹簧为不锈钢 |
-200℃~250℃ |
单独承压 20 - 50MPa,加特殊挡圈可达 100MPa 以上 |
优异,聚四氟乙烯摩擦系数低且耐磨 |
耐几乎所有化学介质,包括强酸强碱、有机溶剂等 |
成本较高,是 O 型圈的 10 - 50 倍 |
四氟密封圈(以聚四氟乙烯生料带为例) |
聚四氟乙烯材料 |
-190℃~260℃ |
单独使用耐压较低,常与其他密封圈配合 |
自润滑性好,耐磨性能良好 |
化学稳定性极佳,耐所有化学介质 |
成本较低,材料价格相对便宜 |
在汽车发动机中,高温、高压以及复杂的机油、冷却液等工作介质是常态。
O 型圈:氟橡胶 O 型圈可用于发动机部分密封点,如油底壳密封,能耐受机油和一定温度,但在高温高压区域,其耐压和耐温性能有限。
U 型圈:较少应用于发动机主系统,因其对冷却液等介质耐受性差。
泛塞密封圈:可用于发动机的高端密封需求,如涡轮增压器的密封,能承受高温、高压和复杂的气体介质,但成本较高。
四氟密封圈:可用于一些小口径管道螺纹密封,配合螺纹胶使用,确保冷却液、机油等介质不泄漏。
航空航天设备对密封圈的可靠性、耐极端环境能力要求极高。
O 型圈:硅橡胶 O 型圈可用于一些非关键部位的密封,如飞机内部的部分气路密封,利用其良好的耐高低温性能,但机械强度和耐化学介质性能相对较弱。
U 型圈:基本不适用,航空航天设备的工作介质和工况远超 U 型圈的性能范围。
泛塞密封圈:常用于航空发动机的密封,如燃油系统、液压系统等关键部位,能在极端温度、压力和化学介质环境下可靠工作。
四氟密封圈:可用于航空航天设备的管道密封、仪器仪表的密封等,利用其卓越的化学稳定性和耐温性。
半导体制造环境对密封圈的洁净度、化学兼容性要求苛刻。
O 型圈:全氟橡胶 O 型圈可用于部分对洁净度要求不特别高的辅助设备密封,如气体输送管道的简单密封,但在高纯度气体和化学试剂环境下,其性能有局限性。
U 型圈:不适用于半导体制造设备,其材料和性能无法满足高洁净度和化学兼容性要求。
泛塞密封圈:广泛应用于半导体设备的真空系统、化学试剂输送系统等,其优异的化学稳定性和极低的挥发性确保了设备的高精度运行。
四氟密封圈:可用于半导体设备的管道连接密封、阀门密封等,保证化学试剂和高纯度气体的输送安全,且不会对生产环境造成污染。
综上所述,在选择密封圈时,需要综合考虑材料特性、耐温耐压、耐磨、化学稳定性以及成本等多方面因素,并结合具体的应用场景进行权衡。只有这样,才能确保选择的密封圈满足设备的运行要求,提高生产效率,降低维护成本。