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復(fù)合型密封墊片材料屬于常見密封制品檢測種類之一。復(fù)合型密封墊片材料從大類上講，就是指以金屬為芯材，兩面涂敷了非金屬涂層，或者是非金屬材料復(fù)合而成的密封板材。由于具有良好的剛性、耐壓性能、耐高低溫、耐油能及氟利昂、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，所以。復(fù)合型密封墊片材料對工作環(huán)境的適應(yīng)能力很強(qiáng)，適合對高溫、高壓、高真空、深冷和大型化的壓力容器的生產(chǎn)，因此廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械產(chǎn)品的密封，克服了傳統(tǒng)密封墊片的缺陷。

 

一、需求背景

 

河北某密封材料公司想要制定一部自家的復(fù)合型密封墊片產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，他們的產(chǎn)品主要應(yīng)用在輸油管道、輸氣管道、輸水閥門、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋墊片、水位計(jì)墊等方面。目前國家已經(jīng)發(fā)布了GB/T  41487-2022《復(fù)合型密封墊片材料》里面的標(biāo)準(zhǔn)。由于在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之前，他們的產(chǎn)品主要是參考的GB/T 20671.1-2020《非金屬墊片材料分類體系及試驗(yàn)方法第1部分：非金屬墊片材料分類體系》來組織生產(chǎn)，所以他們需要依據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)來重新制定自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

 

二、需求簡述

 

GB/T 20671.1-2020對非金屬墊片材料的性能及特征要求主要集中在壓縮率回彈率、拉伸強(qiáng)度、浸油特性、浸水特性、密封性能、蠕變松弛率、粘附性能、柔軟性能、導(dǎo)熱性能、抗霉性能等，對于其耐老化性能并沒有具體試驗(yàn)要求，所以他們原本的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，沒有相關(guān)數(shù)據(jù)，而GB/T 41487-2022則對復(fù)合型密封墊片材料的耐用性能，尤其是高溫性能做了明確要求，其中無石棉金屬復(fù)合板和輥壓法無石棉金屬復(fù)合板主要檢測熱老化性能，柔性石墨金屬復(fù)合板需要檢測耐溫失量指標(biāo)。

 

GB/T 41487-2022規(guī)定的耐熱老化性能主要是在溫度140℃±2℃，22h條件下測定復(fù)合密封墊片的厚度變化率和質(zhì)量變化率，兩個(gè)指標(biāo)都要求應(yīng)該在±2%以內(nèi)。對此，該密封材料公司也提出了自己的疑問，那就是GB/T41487-2022設(shè)定的耐老化試驗(yàn)條件140℃±2℃（22h）是否合理？他們的產(chǎn)品不知道能不能達(dá)到相關(guān)要求。于是他們?yōu)榱烁玫闹贫ㄆ髽?biāo)，便委托我們就產(chǎn)品的耐熱老化性能制定一套檢測方案。

 

三、試驗(yàn)方案

 

為了更好的驗(yàn)證老化試驗(yàn)條件是否合理，我們采用該公司的1.2mm抄取無石棉復(fù)合板和1.6mm輥壓法無石棉復(fù)合板兩類復(fù)合墊片來進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)條件設(shè)定在老化時(shí)間都為22h，分別在100℃、120℃、140℃、160℃，4個(gè)溫度下分別測定抄取無石棉復(fù)合板和輥壓法無石棉復(fù)合板的增重率和增厚率兩個(gè)指標(biāo)。

 

1.檢測樣品

 

1.2mm抄取無石棉復(fù)合板

 

1.6mm輥壓法無石棉復(fù)合板

 

2.儀器設(shè)備

 

天平

 

測厚儀

 

電熱干燥箱

 

干燥器。

 

3、試驗(yàn)步驟

 

（1）分別裁取4片40mm×40mm的試樣，進(jìn)行設(shè)備調(diào)節(jié)。

 

（2）準(zhǔn)確稱量試樣（精確至0.001g），作為老化前的質(zhì)量；再在試樣邊緣的四角和中心測量點(diǎn)厚度并標(biāo)記，作為老化前的厚度。

 

（3）點(diǎn)厚度并標(biāo)記，作為老化前的厚度。

 

（4）將試樣放入電熱干燥箱內(nèi)按照100℃、120℃、140℃、160℃，分別保持22h時(shí)間。

 

（5）取出試樣，在干燥器內(nèi)放置30min。

 

（6）再次稱量試樣老化后的質(zhì)量，在原測量點(diǎn)測量試樣的厚度。

 

四、結(jié)果分析

 

1.抄取無石棉復(fù)合板老化試驗(yàn)分析

 

a.抄取無石棉復(fù)合板老化試驗(yàn)結(jié)果如下

 

 

b.老化試驗(yàn)的溫度與增重率曲線圖及溫度與增厚率的曲線圖如下

 

 

分析：從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)過22h的老化試驗(yàn)后，在140℃時(shí)，抄取無石棉復(fù)合板增重率和增厚率均為最大。而在試驗(yàn)過程中我們還發(fā)現(xiàn)，即便溫度在160℃時(shí)，抄取無石棉復(fù)合板出現(xiàn)了明顯變色。所以，熱老化性試驗(yàn)條件定為140℃±2℃（22h）還是較為合理的。

 

2.輥壓法無石棉復(fù)合板老化試驗(yàn)分析

 

a.輥壓法無石棉復(fù)合板老化試驗(yàn)結(jié)果如下

 

 

b.老化試驗(yàn)的溫度與增重率曲線圖及溫度與增厚率的曲線圖如下

 

 

分析：輥壓法無石棉復(fù)合板的試驗(yàn)的數(shù)據(jù)也可以看出，160℃時(shí)增重率最大，而增厚率的峰值在140℃。不過在160℃時(shí)，我們試驗(yàn)的輥壓法無石棉復(fù)合板樣品表面出現(xiàn)了明顯的裂紋，綜合考慮，輥壓法無石棉復(fù)合板的熱老化性試驗(yàn)條件定為140℃±2℃（22h）也是合適的。

 

五、總結(jié)

 

從驗(yàn)證數(shù)據(jù)的具體數(shù)據(jù)來看，GB/T  41487-2022中對復(fù)合型密封墊片材料設(shè)定的老化試驗(yàn)條件140℃±2℃（22h）是合理的。該密封材料公司提供的抄取無石棉復(fù)合板、輥壓法無石棉復(fù)合板樣品重復(fù)性比較好，在該試驗(yàn)條件下均達(dá)到了相關(guān)要求，因此以此為技術(shù)指標(biāo)，采用的試驗(yàn)方法來制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也是合適的。

 

復(fù)合型密封墊片材料迎合了密封墊片材料由非金屬材料向金屬材料過渡的大趨勢， 企業(yè)通過科學(xué)地結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)和自家特點(diǎn)要求，以更高的技術(shù)水平要求來制定適合公司特性的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也是符合國家規(guī)定的。