Как выбрать наполнитель для наполненных PTFE-прокладок: обзор материалов

Не все механические прокладки изготавливаются из единого материала. Наполненные PTFE-прокладки, например, имеют внутренний сердечник и внешнюю оболочку. Внешняя оболочка изготавливается из политетрафторэтилена (PTFE), а внутренний слой — из другого материала.

PTFE — прочный и гибкий материал, применяемый в широком спектре приложений. Помимо антипригарной посуды, трубок и электрической изоляции, он широко используется в механических прокладках. Однако чистые PTFE-прокладки имеют ограничения. Под воздействием экстремальных температур или давления они могут необратимо деформироваться, теряя способность создавать герметичные стыки. Наполненные PTFE-прокладки решают эту проблему за счет внутреннего сердечника из одного или нескольких наполнителей, таких как дисульфид молибдена, графит или комбинация дисульфида молибдена со стеклом.

Дисульфид молибдена

Дисульфид молибдена — распространенный наполнитель для наполненных PTFE-прокладок. Это неорганическое соединение состоит из молибдена и серы. При использовании в PTFE-прокладках оно расширяет температурный диапазон. Прокладки с 5% наполнителя MoS₂ выдерживают температуры до 204 °C (400 °F) — выше, чем чистые PTFE-прокладки.

MoS₂-наполненные PTFE-прокладки также обладают лучшей резистентностью к выдавливанию, чем их аналоги из чистого PTFE. Они эффективно работают в циклических условиях, сохраняя уплотняющие свойства. В качестве компромисса они несколько теряют в эффективности уплотнения при низких температурах или низком давлении.

Графит

Еще один популярный наполнитель — графит. Прокладки с ним отличаются высокой прочностью. Прокладки с 15% графита выдерживают температуры до 260 °C (500 °F) и давления до 207 бар (3000 PSI). Это делает их востребованными для уплотнения жидкостей и пара.

Графит-наполненные PTFE-прокладки также лучше защищены от повреждений трением. Внутренний сердечник из графита повышает их скользкость, позволяя работать плавно с минимальной или нулевой внешней смазкой.

Стекло и дисульфид молибдена

Существуют наполненные PTFE-прокладки с внутренним сердечником из стекла и дисульфида молибдена, например 5% MoS₂ и 15% стекла. Такое сочетание обеспечивает максимальную защиту от экстремальных температур и давлений. Стекло-МoS₂-прокладки, к примеру, выдерживают давления до 2760 бар (40 000 PSI).

Комбинация этих материалов дает уникальный баланс жесткости, износостойкости и контроля выдавливания. Стекловолокна усиливают PTFE, а MoS₂ сохраняет скользкость и термическую стабильность.