球阀密封材料的发展和应用

　　PTFE的发明对球阀的发展起着很大的作用，没有它恐怕不会有球阀的巨大发展。但随着时间的推进，PTFE在具有许多优点的同时逐渐显露出一些缺点，如前面提到的“冷流”和热膨胀，以及压力—温度使用等级的限制。因此，有必要讨论密封材料的发展以及它们的适用范围。

　　密封材料就大范围而言可以分为两类，一类是高分子材料PTFE及其他聚合物，能保障可靠的密封；第二类是金属，一般情况只能保障低泄漏率，金属密封材料将在金属密封球阀中讨论，本文只介绍高分子材料聚合物的软密封材料。

　　某些聚合物密封的球阀，工厂试验可以达到无可见气泡泄漏，即“零”泄漏。而且在许多场合，在使用的持续时间内保持这一性能。影响密封性能重要的因素是使用的介质，如果阀门的使用条件十分严峻，如腐蚀性介质，极端高温、高压等则密封性能会受很大影响。

　　密封性能的寿命受下列因素影响：压力、温度、压力的波动程度，介质流速，阀门操作速度与启闭频率。在实际使用中，这些因素是交叉影响。因此，要获得长期的使用寿命和严酷的工况，就要发展密封材料。

　　1、聚四氟乙烯（PTFE）纯的PTFE是球阀最基本的密封材料，它既具有一定的耐温范围，从低温至最高350℉（177℃），又具有优良的抗化学稳定性和自润滑特性，适用范围较广。

　　2、填充PTFE 填充的或者增强的PTFE塑料，实际上具有纯PTFE的一切特性，而其温度的适用范围增大，对4in以下的球阀可扩大至400。F（205℃）。填充的材料一般是玻璃纤维、碳、石墨等。

　　3、金属增强的PTFE 填充的材料铜粉或其他金属粉末，设计这种密封材料是专门用于较强的压力波动的场合，主要用于纸浆厂蒸煮器的放料系统。

　　4、特种尼龙 特种尼龙密封座适用于PTFE不能适应的更高压力的场合，根据阀门的类型和尺寸大小最高可以达到4500psi，但它的抗化学稳定性较低，广泛用于高压液体、空气及其他气体（不包括氧气）的系统中。

　　5、旦林 是聚甲醛的商品名称，具有类似金属的硬度、强度和刚性。较宽的温度和湿度下有很好的自润滑性，摩擦因数低，富有弹性，对大多数溶剂有较好的耐蚀性，其缺点是对强酸、强氧化剂敏感。适用温度-40～116℃，抗拉强度为69MPa，剪切强度65MPa，弯曲强度97MPa，线胀系数为（9.6～12.8）X10-5·℃，成形方法为注塑，最高压力可达2400lbf/in2，覆盖600级的压力额定值。

　　6、PEEK化学名称是聚醚醚酮，是含有酮基团的芳香族聚合物。具有良好的高温性能，耐有机、无机化学品和长时间耐热水分解性。在200～260℃范围内可保持其强度和韧性。可进行注塑、挤出和压塑加工。相对密度1.51，拉伸强度156MPa，弯曲强度250MPa，线胀系数1.2×10-5℃-1。可有效地用于蒸汽系统，对于½～2in的球阀，在475lbf/in2的压力下的饱和蒸汽可达到可靠的密封。在其他场合，可用于温度550℉（280℃）并具有较好的化学稳定性。

　　7、聚乙烯UHMW这是一种高分子的聚乙烯材料，PTFE不能用于高放射性的场合，大于104rad[1rad（拉德）=10mGy（毫戈）]就需要采用聚乙烯作材料，其适用的辐射级的剂量可达2×107rad。这种材料也可用于PTFE禁止使用的场合，如烟草工业中。

　　8、聚酰亚胺是一种高性能的塑料，具有很高的耐热性、尺寸稳定性，阻燃性、抗辐射性、抗紫外线和耐碱较差。其抗拉强度为95MPa，弯曲强度为170MPa，线胀系数为（3.5～4）×10-5℃-1；摩擦因数为0.15～0.2。可用于较高的温度（至250℃），加工方式：模压或注塑。可用于热的气体、油及热媒介质，并可用于高磅级的阀门。但应注意，不适用于含水和蒸汽介质。