柔性石墨编织密封填料的性能

以天然石墨为基材，经过筛选、酸化、膨胀等工序加工，制成柔性石墨。用这种材料可以制成流体密封环等密封配件。由于这种密封填料具有良好的密封效果，因此很快被认定是一种有发展前景的密封材料。但是，这种密封填料既有优点，也有缺陷，其突出缺陷是强度低、易折断。故必须预制成标准的环或垫片才能装配使用。因此，使它的应用范围有一定的局限性。为了充分发挥这种材料在流体密封方面的重要作用，可将它与其它纤维材料进行复合，制成绳状编织结构，以提高其强度，经反复弯曲而不致断裂。使用时可以依据填料箱的规格尺寸，任意选择适宜的绳状石墨密封填料。这种编织结构的密封填料，不但应用方便，且技术性能也有所提高，从而进一步拓宽了其应用范围。

一、耐高、低温

这种密封填料的主体材枓是柔性石墨，为了提髙强度，可与无机或有机纤维进行复合，其耐高温(450～1000℃)和耐超低温（-250℃)的特性仍能保持不变。在乏氧的情况下，即使超过1000℃，柔性石墨也不会变质，不会产生脱水、老化、熔融、分解、粘流、汽化等现象，但在有氧的情况下，超过450℃，就会产生氧化反应，柔性石墨将生成CO或CO₂气体。

在超低温（-250℃)的情况下，柔性石墨不会变硬、变脆，仍能保持其弹性，自润滑性及密封性能。

二、化学稳定性

石墨是化学稳定性较强的材料，对一般酸、碱、盐及有机溶剂都不会发生化学反应。

三、回弹性

柔性石墨具有较好的压缩回弹性能。其原因是在柔性石墨粒子内存在着封闭和半封闭的微小气孔，在承受压力时，必然会产生弹性和塑性变形。弹、塑性变形有利于密封部位的良好吻合，对偶件表面粗糙不平处具有良好的补偿作用。同时，这种材料还具有良好的回弹性，这样，工作状态下始终保持“恒定”有效的密封比压，能对流体长时间有效地密封，从而延长了使用寿命。

表1中是这种密封填料压缩回弹的数据，由此可以看出，柔性石墨密封填料在不同压力下，其塑性变形，从第—次的32.4%到第四次降为0；而回弹率却由16%上升到100%，从而说明了与其它同类型产品的区别。这一特性使其在高温、高压工况条件下，能够长期起到阻止流体泄漏的作用。

表1　柔性石墨纺织密封填料压缩回弹情况

四、强度

这种密封填料的抗压强度可达20MPa，比纯柔性石墨提高了3〜4倍。并且，在应用过程中，不易被折断、碰伤和损坏，由于该种密封填料是编织结构，因此具有良好的柔性与各方向变形填充的性能。这样使给实际使用操作带来很大的便利。又因具有较好的可塑性，填料断面规格尺寸与填料箱的规格尺寸的配合，不像纯柔性石墨环要求的那样严格，即使相差10%〜15%，也可以装配使用，因为可以靠它的弹、塑牲变形加以补偿。

五、热传导与自润滑性能

石墨具有良好的热传导性能，故以石墨为主体材料制成的编织密封材料，同样具有良好的导热性能。石墨的导热系数为119kcal/m•h•c，而普通采用的石棉密封填料的导热系数仅为0.2kcal/m•h•c。因此，这种密封填料应用于高速运转的密封部位，能将所产生的摩擦热及时导出，避免由于蓄热升温，烧坏密封填料。

同时，石墨具有良好的自润滑性。应用于髙速、髙压运转的密封部位，可以减少对偶件的磨损、延长使用寿命、降低阻力矩、减少能源消耗。

总之，这种密封填料，按其技术性能及实际应用效果来看，是一种具有广阔发展前景的新型密封材枓。尤其是目前世界发达国家逐渐禁止生产、使用以石棉为主体材料制成的密封填枓，用这种填料取代石棉填料，从实际取代效果，保护人身健康，经济效益等方面考虑，都具有深远意义。