细鳞片石墨复合密封板成形制造技术

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密封件是机电产品、石油、化工等中防止产生漏油、漏气、漏水以及防止外界环境介质和灰尘浸入的重要基础元件。现代工业对密封的可靠性提出了越来越高的要求,而传统各类密封材料各自存在一系列问题,无法满足现代工业要求。柔性石墨板是一种新型碳素材料,密封性能佳,但生产成本偏高、强度不足、不耐氧化,使其应用范围受到一定程度的限制。细鳞片石墨具有与柔性石墨相同的物理化学属性,且其储量丰富,成本极低,但其缺点是粒度小,流动性极差,成形工艺性不佳,目前主要作为石墨坩埚、润滑剂、石墨皿、涂料等低附加值的工业产品原材料,这极大地限制了其经济使用价值。如何改善细鳞片石墨成形工艺性,提高其附加值,开发高附加值的工业产品,一直是石墨行业亟待解决的技术难题。  针对传统各类密封材料存在的不足,开发了一种细鳞片石墨复合密封板灌浆成形制造工艺。在了解原材料的诸多属性基础上,研究了细鳞片石墨浆料的制备工艺、灌浆成形工艺、热风干燥工艺和热压固化成型工艺,获得了细鳞片石墨复合密封板灌浆成形制造技术。  开发细鳞片石墨复合密封板铺叠成形制造技术,缩短了干燥时间长,提高了干燥效率,控制了生产成本。通过多层细鳞片石墨半固化薄片与增强基材叠真空热压成型,可以对每一材料成分含量及厚度和叠层的层数、不同增强基材相互叠加、细鳞片石墨复合板密封材板厚等都能精确易控,从而提高细鳞片石墨复合密封板材的使用性能等其他要求。  研究结果表明:(1)随着细鳞片石墨含量的增加,细鳞片石墨复合密封板抗拉强度、压缩率和回弹率不断减小;(2)随着酚醛树脂与聚乙烯醇缩丁醛之比增大,细鳞片石墨复合密封板的抗拉强度先增大后减小,压缩率、回弹率不断减小;(3)随着邻苯二甲酸二丁酯含量的增加,细鳞片石墨复合密封板抗拉强度略有降低,压缩率、回弹率先增大后减小;(4)随着热压成型压力的增加,细鳞片石墨复合密封板抗拉强度略有增加,压缩率略微下降,回弹率略有上升,总体影响不大;(5)细鳞片石墨复合密封板材抗拉强度、压缩率及回弹率分别为9.2MPa、8.8%、46%,均满足密封板材国家标准的要求。采用细鳞片石墨复合密封板铺叠成形工艺可以实现大批量、高效率、低成本制造细鳞片石墨复合密封板材。
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