专利名称:高温高压柔性石墨密封环的制作方法
本实用新型是一种用在相对运动面之间的密封部件，该密封件由柔性石墨与金属网复合而成，可用作高温高压阀的密封环。
西德专利DE2612296和英国专利GB1504841介绍了柔性石墨的制法及应用，这种具有回弹性的碳素材料，可以用作高温高压下的静态密封件；动态下的高压常温密封件通常采用由聚四氟乙烯材料制成的密封件；高温高压下的动态密封件，是国内外关注的问题之一。
本实用新型的任务是研制一种高温高压下的动态密封件，特别是用作高温高压球阀的球面密封环。
本实用新型的密封环由柔性石墨和金属网复合而成。金属网作为骨架，柔性石墨充填其间并将金属网包裹在里面。这种复合材料制成的密封环强度、刚度、韧性及弹性良好，所以可用于高温高压下的动态密封环。所述的复合材料中的柔性石墨与金属网的体积比为4／1－3／1，其重量比为1／1－1／2。金属网可以是钢网、铜网、镍网或不锈钢网，规格为30－100目，其中以50目为宜。采用已知的技术DE2612296或GB1504841介绍的制法来制备柔性石墨的过程是天然鳞片石墨(或热解石墨)经酸化处理，水洗至PH值为6－7，高温下膨化成蠕虫石墨，在100公斤／平方厘米下压制成柔性石墨片。这种柔性石墨片用示差法测得的热膨胀系数a向为3×10－6l／℃，c向为1×10－4l／℃，柔性石墨与金属网制成的复合材料用示差法测得的热膨胀系数为21×10－6l／℃，采取通用的方法测得的透气率为2－3×10－4毫升／秒。平方厘米，用开放式测得的压缩率为25％，回弹率为10％。
密封环的制备工艺如下1.按上述的柔性石墨片和金属网的体积比或重量比备料，2.将金属网包裹在柔性石墨片中，3.把上述包裹物放在模具中，在450－600公斤／平方厘米的油压机上压制成型，4.将上述制品的相对运动面上垫一50目的金属网，用油压机压出网状痕迹后再涂一层滑石粉。
图1为三种不同型式的密封环。
图2为三种不同密封环装入阀体的示意图。
图1及图2中的标号含义如下1为伐导管，2为压紧帽，3为阀体，4为球芯，5为端面静密封环，6为球面动密封环，7为转密封环，8为阀门开关柄。
测试结果表明初始状态，113公斤／平方厘米(N2)，在常温及400℃下均无泄漏；常温下，113公斤／平方厘米(N2)，开关伐100次后，经8.5分钟泄漏10毫升即1.18毫升／分，70.8毫升／小时，氮气瓶的体积为40000毫升，氮气压力为113公斤／平方厘米，常压氮气为40000×113＝4.52×106毫升，即1小时后氮气压力减少为原来的70.8／4.52×10－6＝15.7×10－6，微乎其微，可以视为基本不泄漏；在400℃下，氮气压力113公斤／平方厘米，18分钟泄漏10毫升，即0.55毫升／分，比常温下的密封性能更好。
该试验伐也曾用在超临界抽提的试验装置上，其工况条件为温度440℃，压力160公斤／平方厘米，介质为甲苯、二甲苯等有机溶剂与粉煤的悬浮液，运转7天，开关160次，保证了试验的园满成功。
综上所述可知，本申请的密封环可应用的工况条件为温度400－440℃，压力为100－160公斤／平方厘米，介质为气体、液体或悬浮液，密封端面为平面或球面，密封方式为静态或动态，制作工艺简单，原料来源丰富，成本较低。这种密封环耐酸、耐碱、耐腐蚀性气体。
权利要求
1.一种在高温高压下使用的石墨密封环，其特征在于它由柔性石墨和金属网复合而成，其体积比为4/1-3/1，重量比为1/1-1/2。
2.一种如权利要求
1所说的柔性石墨动态密封环，其特征在于所说的金属网为钢网、铜网或镍网，其规格为30－100目。
3.如权利要求
1或2所述的石墨密封环，其特征在于所说金属网的规格为50目。
4.一种如权利要求
1或2所述的石墨密封环，其特征在于所说密封环的制备方法为(1)在100kg／cm2压力下将蠕虫石墨压制成柔性石墨片，(2)按所述的比例将金属网包裹在柔性石墨片中，(3)把上述包裹物放在模具中，在450－600kg／cm2的油压机上压制成型，(4)将上述制品的相对运动面上垫一50目的金属网，用油压机压出网状痕迹后再涂一层滑石粉。
5.如权利要求
1或2所述的石墨密封环，其特征在于它可以用作气相、液相或液固相的密封。
专利摘要
本实用新型涉及一种高温高压柔性石墨密封环，所说的密封环由柔性石墨和金属网复合而成，它可以用于高温高压下的静态或动态的平面或球面的密封。
文档编号F16J15/16GK86209556SQ86209556
公开日1988年3月16日 申请日期1986年11月25日
发明者安立中, 刘长安, 张金喜, 李贵生 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan