题名 橡塑密封技术发展现状与趋势
被引量：23
1
作者
黄兴 郭飞 叶素娟 夏迎松 项冲
机构
广州机械科学研究院有限公司国家橡塑密封工程技术研究中心 清华大学摩擦学国家 重点实验室 安徽中鼎密封 件股份有限公司
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期1-6,21,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFB2001000).
文摘
阐述了近年来我国橡塑密封行业的发展情况及在各行业的应用,综述了橡塑密封结构设计、橡塑密封材料、检验检测和制造工艺的发展现状,分析了国内橡塑密封行业和技术与国外发达国家先进密封技术发展存在的差距和不足,提出了橡塑密封技术的发展方向,并就未来我国橡塑密封行业的发展提出了建议。
关键词
橡塑密封 结构设计 密封材料 发展趋势
Keywords
rubber and plastic seal structure design seal material development trend
分类号
TB42
[一般工业技术]
题名 重大装备橡塑密封系统摩擦学进展与发展趋势
被引量：21
2
作者
谭桂斌 范清 谭锋 王德国 张嗣伟
机构
广州机械科学研究院有限公司国家橡塑密封工程技术研究中心 /国家 机器人检测与评定中心 (广州 )中国石油大学(北京)油气装备材料失效与腐蚀防护北京市重点实验室 中国石油大学(北京)机械 与储运工程 学院
出处
《摩擦学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期659-666,共8页
基金
工信部2015强基工程"高端橡塑密封元件研发检测服务平台" 国家自然科学基金项目(51375495 51175514)资助~~
文摘
阐述了橡塑密封系统摩擦学在"工业强基"战略以及智能制造装备(中国制造2025)的主要挑战.综述了目前橡塑密封的弹性体磨损、润滑、摩擦、界面失稳研究现状,概述了橡胶摩擦学在磨损润滑、摩擦接触研究的主要难题(包括基础理论、计算方法、仪器研制等),分析了我国与世界高端橡塑密封工业先进发达国家的差距,并就未来橡塑密封理论、技术、应用领域的重点提出了若干建议,为我国基础件研究和生产制造、工业摩擦学界提出了建议.
关键词
橡塑密封 摩擦学系统 橡胶摩擦学 磨损分析 密封可靠性
Keywords
elastomer seals tribological system rubber tribology wear analysis reliability of sealing
分类号
TH117
[机械工程—机械设计及理论]
题名 PTFE复合材料密封圈摩擦特性的对比研究
被引量：12
3
作者
叶素娟 黄兴 王文虎 郭飞 夏迎松 李国一 谭锋
机构
广州 机械 科学研究院 有限公司 清华大学摩擦学国家 重点实验室 安徽中鼎密封 件股份有限公司
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期13-18,共6页
基金
中国机械工业集团项目(SINOMAST-ZDZX-2018-05) 国家重点研发计划项目(2018YFB200065-04)
文摘
为优选摩擦性能优异的密封用PTFE复合材料,搭建往复密封测试台架,对比研究5类填充PTFE密封圈在长期运行工况下的摩擦磨损性能,并对其失效机制进行分析。结果表明:含Cr 2O 3减磨剂的青铜/PTFE复合材料具有优异的低摩擦、耐磨损与抗蠕变性能,泄漏量较少(往复30万次泄漏为10 mL),性能最优;碳粉/石墨填充的PTFE复合材料虽然摩擦因数较低,但其磨损量较大,泄漏量较多;碳纤、玻纤填充的PTFE复合材料摩擦力最大,且抗蠕变性能差,试验过程中密封圈径向尺寸变化明显,泄漏量大。对PTFE往复密封圈而言,填充Cr 2O 3减磨剂的青铜/PTFE复合材料具有较高的实用价值。
关键词
PTFE 复合材料 摩擦磨损 蠕变 密封
Keywords
PTFE composites tribology creep seals
分类号
TH117.1
[机械工程—机械设计及理论]
TB42
[一般工业技术]
题名 基于液压往复密封的聚醚醚酮性能研究及其应用
被引量：4
4
作者
李国一 黄乐 叶素娟 王勇 熊文杰 黄兴
机构
广州 机械 科学研究院 有限公司
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期162-170,共9页
基金
广州市科技计划项目(201906010041) 国家重点研发计划项目(2018YFB2001604) 广东省引进创新创业团队项目(2019BT02Z393)。
文摘
针对液压往复密封的低摩擦、高耐磨、耐高压抗挤出、耐液压油等独特工况条件,采用聚四氟乙烯(PTFE)和碳纤维对聚醚醚酮(PEEK)材料进行填充改性,研究改性PEEK材料的力学性能和摩擦磨损性能,并与填料改性PTFE材料进行比较。通过结构设计和有限元仿真分析,对改性PEEK材料与弹性体材料组合的密封件在不同温度下的密封性能进行了模拟和分析,并通过密封功能试验对模拟分析结果进行了验证。结果发现:质量分数20%PTFE填充改性PEEK材料的摩擦因数最低,且其对金属摩擦副无损伤,更适用于液压往复密封;组合密封能有效克服PEEK材料弹性性能差、安装困难的不足。有限元仿真分析结果表明,组合密封在不同温度下能很好适应42 MPa的压力。密封功能试验表明,组合密封比单一PEEK材料密封的启动摩擦力小、泄漏率低,证明改性PEEK材料可替代聚四氟乙烯和尼龙材料应用在液压往复密封领域。
关键词
聚醚醚酮 摩擦磨损性能 液压往复密封 聚四氟乙烯
Keywords
poly-ether-ether-ketone friction and wear properties hydraulic reciprocating seal polytetrafluoroethylene
分类号
TB42
[一般工业技术]
题名 基于流固耦合的橡胶O形圈密封泄漏计算方法
被引量：15
5
作者
吴凡 郭飞 高燕 项冲 黄乐 贾晓红
机构
清华大学摩擦学国家 重点实验室 广州 机械 科学研究院 有限公司
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期23-29,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFB1505301)。
文摘
提出一种基于流固耦合的橡胶O形圈静密封泄漏计算方法。对平行平板泄漏模型进行改进,使其适用于通道截面高度可变的泄漏率、介质压力计算;采用有限元仿真方法进行固体力学分析,求解宏观接触压力;采用Greenwood-Willamson模型进行接触力学分析,求解泄漏通道平均高度。基于数值方法研究介质压力、环境温度、表面形貌参数对橡胶O形圈密封性能的影响规律。结果表明,随着介质压力、环境温度、表面高度分布标准差的增大,体积泄漏率逐渐增大。上述数值方法以泄漏率作为表征密封性能的参数,能综合考虑橡胶材料、介质、工况等多种因素对O形圈密封性能的影响,对橡胶O形圈的寿命预测和失效分析更具指导意义。
关键词
橡胶O形圈 泄漏率 接触力学 Greenwood-Willamson模型 流固耦合
Keywords
rubber O-ring leakage rate contact mechanics Greenwood-Willamson model fluid-solid coupling
分类号
TB42
[一般工业技术]
题名 作动器往复密封可靠性退化分析
6
作者
谭桂斌 邝鸿晖 李顺利 黄兴 郭飞
机构
广东工业大学省部共建精密电子制造技术 与装备国家 重点实验室 广州机械科学研究院有限公司国家橡塑密封工程技术研究中心 清华大学高端装备界面科学 与技术 全国重点实验室
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期20-27,57,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFB3400601) 国家自然科学基金项目(52105176)。
文摘
作动器往复密封在服役过程中必然会产生磨损,对密封性能造成影响。采取实验与仿真相结合的方法,针对密封界面混合润滑状态,通过流固耦合方法对作动器往复密封的密封性能进行分析;基于Rhee磨损理论建立密封圈磨损公式,分析密封唇口在往复运动过程中轮廓的磨损情况;进而模拟密封圈应力、接触压力及泄漏率随磨损时间的变化趋势。考虑密封圈尺寸公差对密封性能的影响,利用响应面法拟合泄漏率与结构尺寸之间的关系式,得到未磨损条件下的泄漏率分布及可靠度,在此基础上考虑磨损对可靠度的影响,建立考虑随机效应的可靠性退化模型,得到磨损后密封可靠性退化趋势及服役寿命。研究结果显示:VL封结构尺寸对泄漏率的影响敏感度由大到小依次为高度、宽度、空气侧倾角、油侧倾角、直径;直接以泄漏率为评价指标,可对VL封服役过程中的密封可靠性进行预测。
关键词
往复密封 润滑界面 磨损预测 可靠性 作动器
Keywords
reciprocating seal lubrication interface wear prediction reliability degradation actuator
分类号
TH136
[机械工程—机械制造及自动化]
TB42
[一般工业技术]
题名 CrAlN/TiAlN多层刀具涂层的制备及其性能
7
作者
任俊泽 苏峰华 李助军 刘怡飞
机构
华南理工大学机械 与汽车工程 学院 广州机械科学研究院有限公司国家橡塑密封工程技术研究中心 广州 铁路职业技术 学院机电工程 学院
出处
《中国表面工程》
北大核心
2025年第2期36-48,共13页
基金
国家自然科学基金(52175168) 广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515240006,2024A1515010452) +2 种基金 国家橡塑密封工程技术中心开放课题(2023) 2020年度普通高校重点科研项目(2020ZDZX2089) 广东省普通高校创新团队(自然科学)项目(2020KCXTD043)。
文摘
现代金属切削加工正向着高速、高精度和高效的方向发展,对刀具的性能有着越来越高的要求。利用表面技术对刀具表面进行改性,是提高刀具性能和寿命的有效途径。使用多弧离子镀膜技术在YG6硬质合金以及三刃立铣刀表面制备了Cr Al N/CrN/Cr、TiAlN/CrN/Cr、Cr Al N/TiAlN/CrN/Cr三组涂层,并对三种涂层的制备技术、微观结构与性能差异、及耐磨与切削寿命提高机制进行研究。X射线衍射分析表明,三种涂层均为面心立方结构,其中TiAlN涂层表现出(200)晶面择优取向,而CrAlN和Cr Al N/TiAlN涂层则表现出(111)面的择优取向。使用显微硬度计和划痕仪对涂层的显微硬度和结合力进行测试,结果表明Cr Al N/TiAlN多层涂层的显微硬度和膜基结合力分别为2651 HV和59.2 N,显著高于TiAlN和CrAlN涂层。采用高温摩擦试验机评价了三种涂层的摩擦学性能,结果表明Cr Al N/TiAlN多涂层的摩擦性能优于TiAlN涂层和CrAlN涂层,室温下其平均摩擦因数和磨损率分别为0.603和2.92×10^(-6)mm^(3)(N·m)^(-1)。当温度增加到400℃时,Cr Al N/TiAlN涂层的平均摩擦因数进一步降低为0.467,磨损率增加至1.31×10^(-5)mm^(3)(N·m)^(-1)。铣削试验结果显示,TiAlN涂层刀具、CrAlN涂层刀具和Cr Al N/TiAlN涂层刀具的铣削寿命相对于无涂层刀具分别提升了80%、140%和200%,被加工样件的表面粗糙度分别降低至462 nm、415 nm和402 nm。研究结果表明Cr Al N/TiAlN涂层在现代切削加工领域有着良好的应用潜力。
关键词
多弧离子镀 刀具涂层 多层涂层 CrAlN/TiAlN 切削性能
Keywords
multi-arc ion plating tool coating multi-layer coating CrAlN TiAlN cutting performance
分类号
TG156
[金属学及工艺—热处理]
TB114
[理学—概率论与数理统计]
题名 高回弹低磨损食品级PTFE密封材料研制
被引量：2
8
作者
叶素娟 曾幸荣 范清 谭锋 刘新梅
机构
华南理工大学材料学院 广州机械科学研究院有限公司国家橡塑密封工程技术研究中心
出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期20-24,共5页
文摘
以硫酸钡为基本填料制备食品级聚四氟乙烯(PTFE)密封材料,考察硫酸钡含量对PTFE密封材料力学和摩擦磨损性能的影响,然后采用钛铬黄与硫酸钡协同改性PTFE密封材料,研究了协同改性的效果。结果表明,随硫酸钡含量的增加,硫酸钡填充PTFE密封材料的硬度、压缩强度和摩擦系数提高,拉伸强度、断裂伸长率和体积磨损率降低;当硫酸钡质量分数为20%时,随钛铬黄含量的增加,PTFE密封材料的压缩强度略有提高,拉伸强度和断裂伸长率总体上先上升后降低,体积磨损率和安装回弹率降低,对磨损伤宽度略有增加,硬度和摩擦系数基本无变化,当钛铬黄质量分数为2%时,密封材料的拉伸性能最高,安装回弹率在85%左右;当PTFE基体树脂含量相同时,相对于单一硫酸钡填充的密封材料,钛铬黄与硫酸钡协同改性的密封材料的拉伸和压缩性能及安装回弹率较高,而体积磨损率和对磨损伤宽度均较低。将质量分数为2%的钛铬黄与20%的硫酸钡协同改性的PTFE密封材料制成食品用密封产品,经实际生产验证,其使用寿命可达10 000 h。
关键词
聚四氟乙烯 摩擦 磨损 食品级 密封
Keywords
PTFE friction wear food-grade sealing
分类号
TQ325.4
[化学工程—合成树脂塑料工业]
题名 密封用PTFE复合材料的压缩蠕变性能
被引量：12
9
作者
叶素娟 禹权 李国一 范清 王勇 谭锋 黄兴
机构
广州机械科学研究院有限公司国家橡塑密封工程技术研究中心 金发科技股份有限公司
出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期88-92,共5页
基金
中国机械工业集团项目(SINOMAST-ZDZX-2018-05)
文摘
采用碳粉/石墨、青铜粉、玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)、聚苯酯(POB)等改性材料改性聚四氟乙烯(PTFE),通过冷压、烧结的方式制得改性PTFE复合材料,研究了载荷、温度等环境条件对不同改性PTFE复合材料压缩蠕变的影响,通过退火进一步改善复合材料的抗蠕变性能,研究了退火温度对复合材料压缩蠕变及力学和摩擦磨损性能的影响。结果表明,各改性材料均能降低PTFE的压缩蠕变量,其中碳粉/石墨改性的PTFE复合材料压缩蠕变量最小,其次为青铜粉改性的复合材料,其余依次为GF,POB和CF改性的复合材料;改性PTFE复合材料的压缩蠕变量随着载荷和温度的增加明显增大,碳粉/石墨改性的PTFE复合材料蠕变受载荷增加的影响最小,且高温(150℃)下的压缩蠕变量最小。在150～300℃下对改性PTFE复合材料进行退火处理,可使其压缩蠕变量减少20%～40%,最佳的退火温度为300℃,在此温度下进行退火对复合材料力学和摩擦磨损性能影响不大。
关键词
聚四氟乙烯 复合材料 压缩蠕变 密封
Keywords
polytetrafluoroethylene composite compressive creep seal
分类号
TQ325.4
[化学工程—合成树脂塑料工业]
题名 往复密封工况下聚四氟乙烯材料性能
被引量：8
10
作者
李国一 叶素娟 王培杰
机构
广州 机械 科学研究院 有限公司
出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期108-112,共5页
基金
国家重点研发计划(2018YFB2001604) 广州市科技计划项目(201906010041)。
文摘
为找出往复密封失效原因,提高往复密封件使用寿命,采用动态热机械分析仪、高低温摩擦磨损试验机等研究了密封材料聚四氟乙烯(PTFE)在不同温度和压力下的物理力学、摩擦磨损和耐油等性能,并采用模拟台架测试了密封件的泄漏量、抗挤出性、磨损和压缩变形等性能。结果表明,随着温度提高,PTFE材料的硬度下降,压缩变形量增加,储能模量下降,虽然对密封效果有利,但密封材料容易被挤出;PTFE材料在油润滑条件下摩擦系数和磨损率很小,随着温度提高,摩擦系数和磨损率有增大趋势,但影响不大;台架测试显示高压下往复密封的主要失效原因为密封件被挤出,可以通过降低密封间隙、增加挡圈或提高材料硬度来提高密封件的抗挤出性。
关键词
聚四氟乙烯 摩擦磨损性能 往复密封 高温高压 台架测试
Keywords
PTFE friction and wear properties reciprocating seal high temperature and high pressure test rig
分类号
V255.2
[一般工业技术—材料科学与工程]
题名 烧结工艺对PTFE烧结程度影响
被引量：6
11
作者
叶素娟 郭云龙 李国一 袁佳宇 黄兴
机构
广州 机械 科学研究院 有限公司
出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期61-66,共6页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFB200065-04) 中国机械工业集团项目(SINOMAST-ZDZX-2018-05)。
文摘
采用差示扫描量热(DSC)法,研究烧结过程中不同烧结温度、保温时间和升温速率对聚四氟乙烯(PTFE)坯料烧结程度的影响。DSC分析表明,烧结温度过低,坯料表面区域的熔融曲线上出现低温和高温双重熔融峰且结晶度较高,此时坯料烧结程度不足。烧结温度过高或者保温时间过长,坯料表面区域的数均分子量显著降低,此时坯料过度烧结。升温速率过高,在熔融曲线上出现高温熔融峰且结晶度较高,此时坯料内部区域烧结程度不足。烧结程度的过低或过高,均会导致坯料结晶度和数均分子量的异常变化,造成坯料拉伸性能下降。当烧结温度为370℃、保温时间为20~140 min、升温速率为50~100℃/h时,坯料的结晶度和数均分子量降低率保持在较低水平,此时坯料烧结程度较理想。
关键词
差示扫描量热法 聚四氟乙烯 烧结程度 结晶度 分子量
Keywords
differential scanning calorimetry polytetrafluoroethylene sintering degree crystallinity molecular weight
分类号
TQ325.4
[化学工程—合成树脂塑料工业]
