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極端溫度循環(huán)下四氟密封件的動(dòng)態(tài)泄漏率研究
來源：廣東東晟密封科技有限公司更新時(shí)間：2025-02-17
四氟密封件（PTFE）因耐腐蝕、自潤(rùn)滑等特性被廣泛應(yīng)用于航空航天、化工等領(lǐng)域，但其在-196℃（液氮環(huán)境）至300℃高頻交變工況下的密封穩(wěn)定性仍待驗(yàn)證。本研究通過模擬火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃料管路溫度驟變場(chǎng)景，評(píng)估密封失效臨界點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1. 測(cè)試平臺(tái)：搭建高低溫沖擊試驗(yàn)箱（-196℃?300℃循環(huán)，升降溫速率50℃/min），配合氦質(zhì)譜檢漏儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)泄漏量。
2. 樣本參數(shù)：選取三種PTFE密封圈（純PTFE、15%玻纖增強(qiáng)、25%碳纖維填充），壓縮率固定為25%。
3. 循環(huán)方案：連續(xù)100次溫度循環(huán)（單次循環(huán)：30min高溫→10min驟冷→30min低溫→10min復(fù)溫）。
關(guān)鍵結(jié)果
|
材料類型 |
初始泄漏率（mbar·L/s） |
100次循環(huán)后泄漏率 |
永久變形率（%） |
|
純PTFE |
5×10?? |
3×10??（失效） |
18.7 |
|
15%玻纖增強(qiáng)PTFE |
8×10?? |
2×10?? |
9.2 |
|
25%碳纖維PTFE |
1×10?? |
5×10?? |
4.1 |
結(jié)論：純PTFE因熱膨脹系數(shù)高（120×10??/℃）導(dǎo)致累積塑性變形，玻纖/碳纖維填充可降低蠕變率40%-70%。建議在＞200℃溫差場(chǎng)景采用復(fù)合材料密封件。