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四氟密封件與 O 型圈性能對(duì)比及選型建議！
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四氟密封件與 O 型圈性能對(duì)比及選型建議！

來源：廣東東晟密封科技有限公司更新時(shí)間：2025-02-21
在工業(yè)領(lǐng)域中，密封技術(shù)至關(guān)重要，它直接關(guān)系到設(shè)備的正常運(yùn)行、能源效率以及生產(chǎn)安全。四氟密封件和 O 型圈作為常見的密封形式，各自有著獨(dú)特的性能特點(diǎn)。同時(shí)，還有 U 型圈、泛塞密封圈等其他密封形式，它們在不同的工況下發(fā)揮著作用。下面我們將對(duì)這些密封形式進(jìn)行性能對(duì)比，并給出選擇建議。

一、密封件性能對(duì)比

密封形式
組成部分
儲(chǔ)存壽命
工作介質(zhì)相容性
摩擦與磨損
物理老化，工作蠕變
工作溫度
擠出間隙及耐壓等級(jí)
主要密封形式
工作壽命
成本
O 型圈
各種材質(zhì)、硬度的橡膠，常用的有丁腈橡膠、氟橡膠、硅橡膠和乙丙橡膠等
丁腈橡膠等一般為 2 - 10 年，氟橡膠，硅橡膠 5 - 20 年
密封介質(zhì)的耐受性因材質(zhì)的不同而區(qū)別很大，沒有一種可以包打天下，如丁腈橡膠耐非極性礦物油，對(duì)于極性礦物油，水及酸堿等的耐受性很差
橡膠與鋼材的干摩擦系數(shù)約為 0.6 - 0.8 之間，在有潤滑時(shí)摩擦系數(shù)為 0.3 - 0.5 之間
橡膠在貯存和使用過程中受自然和人工環(huán)境各種條件的綜合影響，性能和外觀隨時(shí)間而變壞。正常工作時(shí)會(huì)受到一定的應(yīng)力，在應(yīng)力的作用下，O 型圈形狀會(huì)發(fā)生永久變形，從而部分或全部失去工作能力
根據(jù)橡膠材料的不同會(huì)有些區(qū)別，但基本以 0 - 70°C 為最佳工作區(qū)間，有些橡膠的工作區(qū)間在特殊的工況下會(huì)大些，如硅橡膠，在水中耐溫只能達(dá)到 100°C，但在空氣中可達(dá)到 210°C
材料硬度不同，抗壓抗擠出能力差別較大，一般的，如果壓力大于 5MPa，需要加裝擋圈，否則可能發(fā)生擠出破壞
主要密封形式為靜密封，少量用于氣動(dòng)低壓密封
在滿足條件：材質(zhì)與介質(zhì)相容、常溫低壓、隔絕空氣光照射等條件的工況下，靜密封壽命較長，否則很短，一般不到 2 年。不可用于干摩擦
價(jià)格便宜，安裝方便，是最便宜，使用最廣，也是最成熟和通用的密封件
U 型圈
現(xiàn)在一般為聚氨酯，極少數(shù)為較硬的橡膠
一般為 5 - 10 年
耐礦物油液壓油，不耐水及水液體
一般摩擦系數(shù)較相同工況橡膠的要稍小，干摩擦系數(shù)在 0.3 - 0.5 間，有潤滑時(shí)，摩擦系數(shù)在 0.2 - 0.4 之間
在熱、光、氧氣、水等的影響下老化，力學(xué)性能逐漸下降。在應(yīng)力的作用下，聚氨酯 U 型圈會(huì)發(fā)生一定的變形，但通常情況下永久變形較小，一般不影響工作
一般密封件正常工作溫度 - 30 到 + 110°C
材料硬度不同，抗壓抗擠出能力差別較大，一般的，如果壓力大于 15MPa，需要加裝擋圈，否則可能發(fā)生擠出破壞
主要密封形式為動(dòng)密封，少量用于靜密封
決定于具體工況下的以下因素：工作溫度，運(yùn)動(dòng)速度，工作介質(zhì)，接觸面粗糙度。不可用于干摩擦
價(jià)格根據(jù)具體的規(guī)格和品牌、質(zhì)量的不同而不同，但一般是 O 型圈的 10 倍以上，安裝較方便
泛塞密封圈
密封件本體一般為填充聚四氟乙烯，基體是聚四氟乙烯，填充料為碳纖維、銅粉、二硫化鉬等，彈簧的成分通常為耐腐蝕的各種不銹鋼
理論上無限制
聚四氟乙烯材料制作的泛塞本體耐幾乎所有的介質(zhì)，含強(qiáng)酸強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、各類油脂，無機(jī)鹽有機(jī)鹽溶液。不銹鋼 304、316、718 等的耐腐蝕性都很強(qiáng)，可適用于多種工作介質(zhì)中，如各類油脂，水等
填充聚四氟乙烯與金屬材料的干摩擦在 0.15 左右，有潤滑的時(shí)候，摩擦系數(shù)為 0.01 - 0.05 之間，因?yàn)槟Σ料禂?shù)相差較大，摩擦阻力和磨擦損耗量相應(yīng)的也相差巨大
因?yàn)椴牧媳旧砟透鞣N溶劑及溫度，氧化劑等，在儲(chǔ)存與工作時(shí)都不會(huì)發(fā)生材料變質(zhì)與劣化。密封件本體主要成分為聚四氟乙烯，在壓力作用下可能會(huì)發(fā)生蠕變，但因?yàn)槊芊獯娇谥饕蓮椈商峁┬巫兓謴?fù)力，故本身在工作的壓力作用下發(fā)生蠕變而失去工作能力的可能性極小
工作溫度 - 200 到 + 250°C（決定于密封件本體材料，彈簧的工作溫度范圍遠(yuǎn)大于密封件本體）
單獨(dú)承壓可達(dá) 20 - 50MPa，如果加裝特殊擋圈，可以承壓 100MPa 以上。安裝溝槽與 O 型圈相同時(shí)，擠出間隙可以為 O 型圈密封的 2 - 3 倍，極大地減少制造費(fèi)用
主要密封形式為動(dòng)密封，少量用于靜密封
相同工況下，為前者的 10 到 100 倍以上?？捎糜诟赡Σ?
近年開發(fā)出來的密封種類，價(jià)格較 U 型圈貴，安裝溝槽通常為開式或半開式
四氟密封件（以聚四氟乙烯生料帶為例）
由聚四氟乙烯分散樹脂經(jīng)糊狀擠出、壓延而成的不含任何添加劑的帶狀制品
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具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，可用于水管、腐蝕性流體輸送管材、蒸氣管路接頭的密封材料，耐幾乎所有的介質(zhì)，含強(qiáng)酸強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、各類油脂，無機(jī)鹽有機(jī)鹽溶液
很低的摩擦系數(shù)，自潤滑性好
具有優(yōu)良的耐老化性能，在儲(chǔ)存與工作時(shí)都不會(huì)發(fā)生材料變質(zhì)與劣化
使用溫度 - 190~260°C
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主要用于管道螺紋絲口密封以及泵、閥、設(shè)備形狀復(fù)雜的填充密封
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二、選擇建議

  1. 根據(jù)工作介質(zhì)選擇：如果工作介質(zhì)為非極性礦物油，丁腈橡膠材質(zhì)的 O 型圈是不錯(cuò)的選擇；若為強(qiáng)酸強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)，四氟密封件或泛塞密封圈更為合適。
  1. 依據(jù)工作溫度選擇：在 0 - 70°C 的常規(guī)溫度區(qū)間，O 型圈可以滿足需求；若溫度在 - 200 到 + 250°C，泛塞密封圈和四氟密封件能正常工作 。
  1. 考慮壓力和擠出情況：壓力小于 5MPa 時(shí)，O 型圈可單獨(dú)使用；壓力大于 5MPa，需加裝擋圈；而泛塞密封圈單獨(dú)承壓可達(dá) 20 - 50MPa，加裝特殊擋圈可承壓 100MPa 以上，且擠出間隙優(yōu)勢明顯。
  1. 從成本角度考慮：預(yù)算有限且工況要求不高，O 型圈性價(jià)比高；對(duì)密封性能和壽命要求高，即使成本高一些，泛塞密封圈和優(yōu)質(zhì)的四氟密封件也是更好的選擇。
[此處插入一張不同密封件實(shí)物對(duì)比圖片，直觀展示它們的外觀差異]
總之，在選擇密封形式時(shí)，需要綜合考慮多種因素，權(quán)衡利弊，才能選出最適合的密封件，確保設(shè)備的高效穩(wěn)定運(yùn)行。