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三種常見橡膠材料的O型圈各有什么特點？

2025-02-12


（一）氟橡膠 O 型圈

氟橡膠（FKM）制成的 O 型圈其耐化學性和耐高溫性能極為突出，氟原子的存在使氟橡膠分子具備獨特的化學穩(wěn)定性。
在化工生產(chǎn)這種充滿強酸、強堿、強氧化劑等腐蝕性介質的環(huán)境中，氟橡膠 O 型圈展現(xiàn)出非凡的耐受性。
例如，在硫酸、鹽酸、氫氧化鈉等腐蝕性環(huán)境里，它能長期穩(wěn)定工作，有效防止泄漏，保障生產(chǎn)安全。
在高溫方面，氟橡膠 O 型圈可在 200℃以上的高溫環(huán)境下持續(xù)工作。在汽車發(fā)動機艙內高溫的燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等關鍵部位，它能承受高溫考驗，保證系統(tǒng)密封性。
而且，氟橡膠的耐油性出色，接觸潤滑油、燃油時不會發(fā)生膨脹、軟化等現(xiàn)象，保持良好的密封效果。這使得它在航空航天、汽車制造、石油化工等對密封要求極高的行業(yè)廣泛應用。
然而，氟橡膠 O 型圈也有不足，其耐寒性較差，低溫環(huán)境下橡膠會變硬、變脆，彈性降低，可能影響密封性能。并且，氟橡膠價格相對較高，在一些對成本敏感的應用場景中使用受限。目前我們體系主要使用氟橡膠制作航空航天器的內部耐油密封。


（二）三元乙丙橡膠 O 型圈
三元乙丙橡膠（EPDM）是由乙烯、丙烯和少量非共軛二烯烴聚合而成。
三元乙丙橡膠 O 型圈的突出優(yōu)點是優(yōu)異的耐候性。無論是長期暴露在紫外線輻射下，還是處于高溫、潮濕、寒冷等不同氣候條件，它都能保持良好的物理性能和密封性能。
在戶外建筑、汽車零部件的外部密封等領域廣泛應用，如建筑門窗密封中，它能抵御陽光照射、風雨侵蝕，長期保持門窗密封效果，提高建筑節(jié)能性。三元乙丙橡膠 O 型圈還具備良好的耐水性和一定范圍內的耐化學腐蝕性，在水管接頭密封、游泳池設備密封等水接觸或輕度化學腐蝕環(huán)境中能穩(wěn)定工作。
此外，其價格相對親民，性價比高。不過，三元乙丙橡膠 O 型圈耐油性欠佳，接觸潤滑油、燃油等油性介質時容易發(fā)生膨脹、變形，影響密封效果。其耐高溫性能也不如氟橡膠，一般適用于溫度低于 150℃的環(huán)境。我們在核能核電方面的應用更多些。
（三）硅橡膠 O 型圈
硅橡膠是以硅氧鍵為主鏈的彈性體，硅橡膠 O 型圈有著獨特優(yōu)勢。其耐熱性和耐寒性極佳，能在 -60℃至 250℃的寬溫范圍內保持良好的彈性和密封性能。在低溫環(huán)境下，硅橡膠不會像氟橡膠那樣變硬變脆，因此在航空航天領域的低溫實驗設備或高溫發(fā)動機的密封等需要在極端溫度條件下工作的設備中成為首選。
硅橡膠還具有良好的電絕緣性和生理惰性。在電子電器領域，可用于密封電子元件，防止灰塵、水分等進入，同時保證電器絕緣性能。在醫(yī)療設備領域，因對人體組織無刺激性和無毒性，常用于植入式醫(yī)療器械或與人體接觸的醫(yī)療設備的密封，保障患者安全。
但硅橡膠 O 型圈機械強度相對較低，承受較大壓力或摩擦力時可能出現(xiàn)磨損、撕裂等問題，且耐油性不如氟橡膠，接觸油性介質時需謹慎使用。目前我們使用過的耐溫最高的硅橡膠可以達到420℃短時，主要應用于高溫環(huán)境。
O 型密封圈的選型設計與安裝相關問題
（一）選型設計準則
O 型密封圈可視為易損件，設計時要充分考慮其安裝位置利于拆裝，通常安裝在軸或孔的端部附近，入口處常需進行倒角處理，如 20°×2 或 30°×2。
O 型密封圈的規(guī)格要與對應的溝槽深度和寬度相匹配，尤其是作為動密封時，要保證與缸體孔壁之間的摩擦力最小，且不影響密封的耐壓、防滲漏等性能。
否則，可能出現(xiàn)摩擦阻力過大、壽命下降、密封圈易擠出溝槽、撕裂或過于松動、滲漏等問題。為增強密封效果，同一位置可采用多個密封圈。安裝密封圈的軸和孔之間間隙要合理，必要時可在溝槽中添加擋圈以保證安裝可靠性。
（二）安裝溝槽的深度和寬度設計
根據(jù)國家標準進行溝槽的深度和寬度設計。當以 O 型密封圈的外徑為公稱直徑做選型參數(shù)時，溝槽標準為 GB1235 - 1976；當以 O 型密封圈的內徑為公稱直徑做選型參數(shù)時，溝槽標準為 GB/T3452.1 - 2005。
徑向密封（缸體孔直徑一定時，在活塞或傳動軸上安裝密封圈的方式）按 GB1235 - 1976 選擇溝槽尺寸；軸向密封（在軸端或孔端面及兩平面結合面之間安裝密封圈的方式）按 GB/T3452.1 - 2005 選擇溝槽尺寸。
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