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密封材料——柔性石墨, U( O: ~" U! H! |* h/ Z! k
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自从20世纪60年代 美国联碳公司发明 柔性石墨以来,作为一个高技术产业已经有30多年的历史。柔性石墨作为一种优秀的密封材料,已经为工程界的专业人士所熟悉,并且有人给它冠以“密封王”的头衔。
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柔性石墨的气固两相结构使其具有良好的密封性能,作为密封材料有了广阔的市场,特别是传统的密封材料石棉,由于污染环境在发达国家受到禁用或限用,给柔性石墨创造了发展的机会。
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$ ^5 t* `/ V7 h国外大部分柔性石墨用于汽车发动机的缸垫、进排气口垫等密封件,其次才是石化、化工、发电等工业部门的密封件。但是在国内对石棉的限制不严,柔性石墨在内燃机密封件的市场并没有展开,主要市场在化工、石化、发电等行业。主要的密封件是填料环(直接用柔性石墨压制)、缠绕垫片、通用盘根,以及与金属箔复合的冲刺复合板材、层压(粘贴)复合板材用以制造的各种垫片等。
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国内目前的柔性石墨的产量大约是1500多吨,占世界的6%左右,而且材料品种单一,基本上是含碳在98~99%,残硫在1200ppm左右的普通工业级别,这与我国作为石墨资源第一大国很不相称。国际上根据用户的不同要求,已经开发出了很多品牌的高级柔性石墨。核电及精细化工要求的低硫及高纯柔性石墨。在柔性石墨密封材料的发展上还有一头,就是发展低指标牌号的柔性石墨。日本柔性石墨的最低的含碳量为90%,这在成本、价格上大大降低。实际上,在有些设备上,如农机、粗放型化工机械等,没有必要使用高标号的柔性石墨。 B0 ]! n1 w) E' R! h- {* \
t" y1 H2 d9 r O柔性石墨作为密封材料,在密封性——泄露率的定量测试上,从用户到生产厂家在技术和测试设备上都没有很好地得到解决。国外很重视这方面的技术研究,德国1995年已经制定了标准,要求柔性石墨带材和复合板材的4MPa的氮气泄露率小于0.1mg/ms,并规定了相应的测试技术和装备。我国要提高柔性石墨密封材料的产品质量和使用水平,这方面也要有相应的发展。
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6 V4 ~5 i6 Z4 W2 P$ |: C% q q以下为我国柔性石墨密封的发展史:+ U* a6 Q2 b, S
4 K4 b6 K- e" U0 ?(1) 50年代至70年代中国的填料、静密封行业的主导产品是石棉密封制品。. n! Y8 v/ l0 @6 W8 W
(2) 1978年中国机械工业代表团到日本访问,带回了柔性石墨密封产品的样品。: b4 i- t9 J0 l& t3 F0 Z
(3) 1979年,一机部合肥通用机械研究所、上海材料所先后开展了柔性石墨密封材料的研制工作,并于80年代初进行了工业化的生产研究,标志着我国填料静密封的发展进入了一个新阶段。
0 z2 m. ~2 N: ~/ r0 P+ A5 E(4) 1985年山东滨州柔性石墨密封件厂,从日本东洋碳素公司引进了柔性石墨板材制品技术和生产设备,进一步提高了密封材料和密封件的制造技术。: @, }8 F+ h# t$ ?7 h" @
(5) 青岛黑鲤石墨工业公司也从日本东洋碳素公司引进了同规格的柔性石墨板材生产设备。& A6 f: L+ c; q1 `1 c% w
(6) 1987年和1988年湖北宜昌石墨工业公司和内蒙林洁石墨制品有限公司先后从美国福来特公司进口两条幅宽700毫米的柔性石墨板材生产线。! T; a3 V1 ]" v9 ]
(7) 鞍山石棉制品厂与中国科学院化学所合作。于1978年开发了碳纤维浸渍聚四氟乙烯编织材料,此后并形成了碳纤维编织填料的系列产品。
' t+ _: t) U1 W9 L' z1 y t$ w* C(8) 1988年慈溪密封材料厂研制成功柔性石墨复合编织盘根,并申报了美、日、德、英、法等西方主要工业化国家的专利,产品很快进了国际市场,提高了中国密封件产品在国际上的声誉和地位。 |
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