Peek vs PTFE: Канкурэнцыя з высокатэмпературным герметычнасцю матэрыялаў

Peek (PolyethereTherketone) і PTFE (політэтрафтораэтылен)-гэта два часта выкарыстоўваюцца высокатэмпературныя ўшчыльняльныя матэрыялы. Кожны мае унікальныя перавагі і абмежаванні на прадукцыйнасць і падыходзіць для розных сцэнарыяў працы. Наступны параўнальны аналіз засяроджаны на ключавых вымярэннях эфектыўнасці і абагульняе іх прыдатныя прыцэлы:

I. Параўнанне асноўных характарыстык

1. Высокая тэмпература супраціву

Peek: Доўгатэрміновая працоўная тэмпература дасягае 250 ° С, а кароткатэрміновы супраціў можа дасягаць 310 ° С. Тэмпература адхілення цяпла (HDT, 1,8 МПа) прыблізна 315 ° С, а ўтрыманне механічнага ўласцівасці высокая тэмпература (трываласць пры расцяжэнні пры 200 ° С перавышае 80%).

PTFE: доўгатэрміновая працоўная тэмпература прыблізна 260 ° С, але пры высокіх тэмпературах лёгка змякчаецца (> 200 ° С). Тэмпература адхілення цяпла складае ўсяго 120 ° С (1,8 МПа), а яго механічныя ўласцівасці значна памяншаюцца з павелічэннем тэмпературы (трываласць на расцяжэнне пры 200 ° С складае толькі 30% ад пакаёвай тэмпературы).

Выснова: у той час як абодва матэрыялы забяспечваюць падобную доўгатэрміновую тэмпературу, Peek прапануе цудоўную механічную стабільнасць высокай тэмпературы, што робіць яго прыдатным для прыкладанняў высокага тэмпературы, высокага ціску і нагрузкі.

2. Механічныя ўласцівасці

Peek: Выдатныя агульныя механічныя ўласцівасці, з трываласцю на расцяжэнне 90-100 МПа, эластычным модулем 3,6 ГПа, моцнай рэзістэнтнасцю да паўзучасці (штам паўзучы <1% пры 200 ° С/1000 гадзін) і нізкая ўстаноўка сціску (прыблізна 15% дэфармацыі пасля 50% сціску пры 200 ° С/22 гадзіны).

PTFE: Мяккі матэрыял, з трываласцю на расцяжэнне толькі 20-25 МПа і эластычным модулем 0,5 ГПа, дрэннай устойлівасцю да паўзу (дэфармацыя паўзучасці> 10% пры 250 ° С/1000 гадзін) і высокая ўстаноўка сціску (прыблізна 30% дэфармацыя пасля 50% сціску пры 25 ° С/24 гадзіны, больш сур'ёзныя пры высокай тэмпературы).

Выснова: калянасць, дэфармацыйная ўстойлівасць PEEK і магутнасць нагрузкі значна перавышаюць узроўні PTFE, што робіць яго прыдатным для высокакваліфікаванага ўшчыльнення. PTFE патрабуе мадыфікацыі (напрыклад, са шкляным валакном або вугляродным валакном), каб павялічыць яе трываласць (трываласць можа дасягаць 40-50 МПа пасля начыння), але ўсё яшчэ слабей, чым Peek.

3. Хімічная ўстойлівасць

Peek: Устойлівы да большасці арганічных растваральнікаў (напрыклад, спіртоў і вуглевадародаў), алеяў і слабых кіслот і аснову, але адчувальны да карозіі з высока палярных растваральнікаў (напрыклад, канцэнтраванай сернай кіслаты і азотнай кіслаты) або высокатэмпературных галогенаў (напрыклад, расслабленага сульфура).

PTFE: Практычна нерэактыўны з усімі хімікатамі (за выключэннем расплаўленых шчолачных металаў і элементарнага фтору), яго каразійнай устойлівасці да моцных кіслот (Aqua Regia), моцных падстаў і арганічных растваральнікаў робіць яго "каралём пластыкі".

Выснова: хімічнае супраціўленне PTFE пераўзыходзіць зазірнуць праз босы, што робіць яго прыдатным для асяроддзя з высока агрэсіўнымі асяроддзямі.

4. Трэкцыя і зносаўстойлівасць

Peek: Каэфіцыент трэння складае прыблізна 0,3 (разгубленае), які можна паменшыць да 0,15, запаўняючы PTFE або графіту. Ён праяўляе выдатную зносаўстойлівасць і падыходзіць для змазаных дынамічных ушчыльненняў.

PTFE: Выдатная самалюбства (каэфіцыент трэння 0,04 Unlubrivated), але чысты PTFE адчувальны да зносу халоднага патоку. Напаўненне паляпшае зносаўстойлівасць, робячы яго прыдатным для прымянення з нізкай хуткасцю, распушчанай або межамі змазкі.

Выснова: чысты PTFE мае меншы каэфіцыент трэння, але схільны да зносу; Peek мае лепшую зносу і падыходзіць для герметычнага асяроддзя з сярэдняй і высокай хуткасцю або абразіўнымі часціцамі.

5. Апрацоўка і кошт

Peek: Апрацоўка патрабуе высокатэмпературнага абсталявання (тэмпература ін'екцыі 360-400 ° С), што прыводзіць да складаных працэсаў і высокіх выдаткаў на сыравіну.

PTFE: Лёгкі ў апрацоўцы (ліццё і націсканне), з кіраваным усаджваннем і нізкімі выдаткамі на сыравіну.

Ⅱ. Рэзюмэ пераваг

Памеры прадукцыйнасці	Перавагі ўшчыльнення ўшчыльнення	Перавагі ўшчыльнення PTFE
Высокатэмпературная і высокі ціск	Выдатная механічная ўстойлівасць пры высокіх тэмпературах, уключаючы паўзучасць і націск на сціск	Крыху вышэйшая верхняя тэмпературная мяжа для доўгатэрміновага супраціву, але значнае змякчэнне пры высокіх тэмпературах
Механічныя ўласцівасці	Высокая трываласць, высокая калянасць і моцная нагрузка	Патрабуе мадыфікацыі напаўняльніка; Чысты матэрыял адносна мяккі
Хімічная карозія	Устойлівы да большасці распаўсюджаных сродкаў масавай інфармацыі	Устойлівы амаль да ўсёй хімічнай карозіі (за выключэннем расплаўленых шчолачных металаў і г.д.)
Трэнне і зносаўстойлівасць	Пасля запаўнення ён забяспечвае выдатную зносу, што робіць яго прыдатным для дынамічнага герметызацыі.	Ён валодае выдатнымі ўласцівасцямі самастойна і самастойна, што робіць яго асабліва прыдатнымі для нізкахуткасных, несубрубрызаваных прыкладанняў.
Каштаваць	Высокі	Нізкі

Iii. Параўнанне прыкладанняў

Тыповыя прыкладанні для Peek Seals

Прымяненне высокага тэмпературы і высокага ціску: нафтахімічны (напрыклад, ушчыльняльнікі, рэактары высокага ціску), рухавікі самалётаў (ушчыльненне паліва/гідраўлічнай сістэмы), аўтамабільныя турбакампрэсары (200-300 ° С высокія тэмпературы і газ з высокім ціскам).

Дынамічныя ўшчыльняльнікі: Механічныя ўшчыльненні і ўшчыльняльнікі валу помпы (патрабуюць зносу і прадукцыйнасці нагрузкі).

Нафтавыя/растваральныя асяроддзі: гідраўлічныя сістэмы і ўшчыльненне змазкі (устойлівыя да карозіі з мінеральных і сінтэтычных алеяў).

Тыповыя прыкладанні для ўшчыльнення PTFE

Высока агрэсіўныя асяроддзі: хімічныя рэактары (падвяргаюцца ўздзеянню аква -рэгіа, канцэнтраваных кіслот/шчолачы), фармацэўтычнага абсталявання (кіслыя/растваральнікі), паўправадніковыя ачышчальныя лініі (гідрафторную кіслату і г.д.).

Ушчыльняльнікі з нізкай нагрузкай/нізкай хуткасцю: харчовыя машыны (напрыклад, ушчыльненне поршневых машын для напаўнення напояў), клапаны ў ваннай пакоі (вадзяныя ўшчыльненні з нізкім ціскам).

Патрабаванні да нізкага трэння: дакладныя прыборы (напрыклад, механізмы факусоўкі ў аптычным абсталяванні), криогенное абсталяванне (PTFE прапануе цудоўную трываласць нізкай тэмпературы ў параўнанні з PEEK).

IV. Рэкамендацыі па выбары

Аддайце перавагу зазірнуць, калі патрабаванні да герметызацыі прадугледжваюць высокія тэмпературы (> 200 ° С) і высокі ціск (> 10 МПа), дынамічнае трэнне і супраціў алею/растваральніка.

Аддайце перавагу PTFE, калі сродкі масавай інфармацыі вельмі агрэсіўныя (напрыклад, Aqua Regia або канцэнтраваная кіслата), умовы працы з'яўляюцца нізкім ціскам, а нізкая хуткасць, альбо кошт адчувальная (некаторыя паўзучы прымальныя).

Параметры мадыфікацыі: PTFE можна палепшыць, запоўніўшы яго шкляным валакном (для павелічэння трываласці) або вугляроднага валакна (для паляпшэння цеплаправоднасці), альбо змешваючы яго з PTFE/Peek, звужаючы шчыліну з Peek, захоўваючы меншы кошт, чым чысты погляд.

Такім чынам, выбар паміж PEEK і PTFE патрабуе ўсебаковага разгляду тэмпературы, ціску, агрэсіўнасці сродкаў масавай інфармацыі, механічнай нагрузкі і кошту. У кожнага ёсць свае унікальныя перавагі ў розных сцэнарыях.