專利名稱：一種復(fù)合密封帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封材料領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬/非金屬復(fù)合密封帶。
背景技術(shù)：
密封帶，是一種廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、電器、化工領(lǐng)域中的密封墊制作的材料?，F(xiàn)有技術(shù)中的密封帶分為非金屬密封帶和金屬密封帶兩大類，非金屬密封帶為橡膠密封帶、 石棉密封帶、聚四氟乙烯密封帶；金屬密封帶為不銹鋼密封帶、鋁帶、銅帶。密封帶需要具有長時(shí)間耐環(huán)境變化、耐腐蝕、耐氧化、耐高溫等性能，而上述材料中，橡膠容易老化變脆，石棉帶密封性能不佳，污染環(huán)境、有害身體健康。金屬密封帶回彈性不好，很容易出現(xiàn)泄露。目前，已經(jīng)有石墨和金屬的復(fù)合帶，將石墨與金屬復(fù)合，提高了回彈性，但是降低了耐腐蝕性，不耐高壓，易泄露，并且在加工過程中受到尺寸限制，在寬度大于IOOOmm時(shí)， 密封帶需要拼接才能生產(chǎn)和使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、回彈性好、密封性能好的密封帶。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種復(fù)合密封帶，包括內(nèi)芯以及包裹在所述內(nèi)芯周圍的皮層；其中，內(nèi)芯由非金屬材料構(gòu)成，所述皮層由金屬材料構(gòu)成；所述非金屬材料的線性熱彭正系數(shù)與所述金屬材料的線性熱膨脹系數(shù)之差為
2 5-6/K。優(yōu)選的，所述非金屬材料為非石棉纖維帶、高純石墨帶、聚四氟乙烯帶中的一種或多種。優(yōu)選的，所述金屬材料為不銹鋼、鈦、鋯、Ni-Mo合金、Ni-Mo-Cr合金、Ni-Cr-Fe合金、Ni-Fe-Cr 合金、Ni-Cu 合金。優(yōu)選的，所述密封帶的截面為“V”形“U”形或” W”形。優(yōu)選的，所述皮層的厚度為0. 1 0. 3mm。本發(fā)明還提供了一種復(fù)合密封帶的制備方法，包括提供內(nèi)芯在所述內(nèi)芯外包覆皮層；對所述外皮施加壓力，使所述皮層與所述內(nèi)芯形成相同的形狀，并緊緊貼合所述內(nèi)芯，得到復(fù)合密封帶；其中，內(nèi)芯由非金屬材料構(gòu)成，所述皮層由金屬材料構(gòu)成；所述非金屬材料的線性熱彭正系數(shù)與所述金屬材料的線性熱膨脹系數(shù)之差為
2 5-6/K。優(yōu)選的，所述壓力為10 100KN。
優(yōu)選的，所述提供內(nèi)芯具體為將非金屬材料制備成截面為“V”形“U”形或” W”形的基材；處理表面，使表面光滑無突起或雜質(zhì)，得到內(nèi)芯。優(yōu)選的，所述非金屬材料為非石棉纖維帶、高純石墨帶、聚四氟乙烯帶中的一種或多種。優(yōu)選的，所述金屬材料為不銹鋼、鈦、鋯、Ni-Mo合金、Ni-Mo-Cr合金、Ni-Cr-Fe合金、Ni-Fe-Cr 合金、Ni-Cu 合金。本發(fā)明提供了一種復(fù)合密封帶，包括內(nèi)芯以及包裹在所述內(nèi)芯周圍的皮層；其中，內(nèi)芯由非金屬材料構(gòu)成，所述皮層由金屬材料構(gòu)成；所述非金屬材料的線性熱彭正系數(shù)與所述金屬材料的線性熱膨脹系數(shù)之差為2 5—6/K。本發(fā)明提供的復(fù)合密封帶包括非金屬材料制備的內(nèi)芯和金屬材料制備的皮層，將非金屬材料的回彈性和金屬材料的耐高溫， 耐腐蝕、耐高壓性能相結(jié)合，同時(shí)所選擇的非金屬材料與所述金屬材料的線性熱膨脹系數(shù)之差為2 5_6/K，保證了在加工或使用時(shí)的高溫高壓下，金屬皮層的形變與非金屬內(nèi)芯的形變保持一致，不會因?yàn)槭軣岵痪蚓植康男巫兌鴮?dǎo)致密封帶皮層開裂，扭曲、斷裂。本發(fā)明還提供了一種復(fù)合密封帶的制備方法。


圖1本發(fā)明提供的復(fù)合密封帶結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)合密封帶截面示意圖；圖3本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)合密封帶截面示意具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)而不是對本發(fā)明專利要求的限制。本發(fā)明提供了一種復(fù)合密封帶，包括內(nèi)芯以及包裹在所述內(nèi)芯周圍的皮層；其中，內(nèi)芯由非金屬材料構(gòu)成，所述皮層由金屬材料構(gòu)成；所述非金屬材料的線性熱彭正系數(shù)與所述金屬材料的線性熱膨脹系數(shù)之差為
2 5-6/Κ。本發(fā)明提供的復(fù)合密封帶如圖1所示，包括內(nèi)芯1由非金屬材料制備和皮層2， 由金屬材料制備的，將非金屬材料的回彈性和金屬材料的耐高溫，耐腐蝕、耐高壓性能相結(jié)合，同時(shí)所選擇的非金屬材料與所述金屬材料的線性熱膨脹系數(shù)之差為2 5—6/Κ，保證了在加工或使用時(shí)的高溫高壓下，金屬皮層的形變與非金屬內(nèi)芯的形變保持一致，不會因?yàn)槭軣岵痪蚓植康男巫兌鴮?dǎo)致密封帶皮層開裂，扭曲、斷裂。按照本發(fā)明，非金屬材料的選擇原則是具有良好回彈性和耐腐蝕性能，韌性好、具有一定強(qiáng)度和密封性能的材料，更優(yōu)選為非石棉纖維帶、高純石墨帶、聚四氟乙烯帶中的一種或多種，。按照本發(fā)明，所述金屬材料選擇耐高溫、耐腐蝕、抗沖擊、耐氧化性能好的金屬材料，優(yōu)選為線性熱膨脹系數(shù)小于25X10_6/K的金屬材料，更優(yōu)選為不銹鋼、鈦、鋯、Ni-Mo 合金 Hastelloy B2 (HAST B)、Ni-Mo-Cr 合金 Hastelloy C-276 (HAST C)、Ni-Cr-Fe 合金 hconel600(INC600)、Ni-Fe-Cr 合金 hconol 800 (IN 800)、Ni_Cu 合金 Monel400 (MON)中的一種。由于使用環(huán)境的不同，可以選擇不同的皮層材料與內(nèi)芯相結(jié)合，能夠制備種類更多的密封帶，實(shí)在不同的使用環(huán)境，如低溫、高溫、強(qiáng)腐蝕等條件。另外，由于使用密封帶的位置不同，為了更好的起到密封作用，所述密封帶的截面形狀也必須與需要密封帶部件接口處形狀相結(jié)合，所述密封帶的截面優(yōu)選為“V”形“U”形或” W”形。例如法蘭盤接口處密封需要使用“W”形，而“V”形密封帶可以制成卷材，以方便運(yùn)輸和使用，且由于“V”的具有角度的結(jié)構(gòu)，使得密封帶的回彈性更好。按照本發(fā)明，所述密封帶的厚度不宜太厚，過厚會影響成本，以及需要密封部件的使用，不方便運(yùn)輸、安裝，甚至?xí)档兔芊庑阅?，所述，本發(fā)明使用的所述皮層的厚度優(yōu)選為 0. 1 0. 3mm ；內(nèi)芯最薄處優(yōu)選為0. 15 0. 2mm，最厚處優(yōu)選為0. 2 0. 25_。本發(fā)明還提供了一種復(fù)合密封帶的制備方法，包括提供內(nèi)芯 在所述內(nèi)芯外包覆皮層；對所述外皮施加壓力，使所述皮層與所述內(nèi)芯形成相同的形狀，并緊緊貼合所述內(nèi)芯，得到復(fù)合密封帶；其中，內(nèi)芯由非金屬材料構(gòu)成，所述皮層由金屬材料構(gòu)成；所述非金屬材料的線性熱彭正系數(shù)與所述金屬材料的線性熱膨脹系數(shù)之差為
2 5-6/K。本發(fā)明提供的所述復(fù)合密封帶的制備方法根據(jù)內(nèi)芯制備的不同可以為兩種，第一種先制備出具有“V”形“U”形或”W”形的內(nèi)芯，再用金屬包覆所述內(nèi)芯，在壓力作用下，使所述金屬皮層也形成“V”形“U”形或”W”形，并緊緊貼合于所述內(nèi)芯表面。第二種是先制備得到具有一定厚度的帶狀內(nèi)芯，再用金屬包覆所述內(nèi)芯，將包覆后的預(yù)制件置于具有一定形狀模具的機(jī)械中施加壓力，使皮層與內(nèi)芯同時(shí)形成具有模具形狀的密封帶。本發(fā)明優(yōu)選使用第二種方法，其中所述施加的壓力優(yōu)選為10 100KN，所述壓力根據(jù)金屬皮層和非金屬內(nèi)芯的硬度以及形變能力不同而進(jìn)行選擇。皮層接口處可不做處理，也可進(jìn)行簡單焊接，使皮層包覆更緊密。本發(fā)明提供的復(fù)合密封帶包括非金屬材料制備的內(nèi)芯和金屬材料制備的皮層，將非金屬材料的回彈性和金屬材料的耐高溫，耐腐蝕、耐高壓性能相結(jié)合，同時(shí)所選擇的非金屬材料與所述金屬材料的線性熱膨脹系數(shù)之差為2 5_6/K，保證了在加工或使用時(shí)的高溫高壓下，金屬皮層的形變與非金屬內(nèi)芯的形變保持一致，不會因?yàn)槭軣岵痪蚓植康男巫兌鴮?dǎo)致密封帶皮層開裂，扭曲、斷裂。按照本發(fā)明，非金屬材料的選擇原則是具有良好回彈性和耐腐蝕性能，韌性好、具有一定強(qiáng)度和密封性能的材料，更優(yōu)選為非石棉纖維帶、高純石墨帶、聚四氟乙烯帶中的一種或多種。按照本發(fā)明，所述金屬材料選擇耐高溫、耐腐蝕、抗沖擊、耐氧化性能好的金屬材料，優(yōu)選為線性熱膨脹系數(shù)小于25Χ10_6/Κ的金屬材料，更優(yōu)選為不銹鋼、鈦、鋯、Ni-Mo合金 Hastelloy B2 (HAST B)、Ni-Mo-Cr 合金 Hastelloy C-276 (HAST C)、Ni-Cr-Fe 合金 hconel600(INC600)、Ni-Fe-Cr 合金 hconol 800 (IN 800)、Ni_Cu 合金 Monel400 (MON)中的一種。以下為本發(fā)明具體實(shí)施例，詳細(xì)闡述本發(fā)明方案實(shí)施例取高純石墨帶，在破料機(jī)中制備厚度為0. 3mm,寬度為4. 9mm的帶材。取厚度為0. Imm的316L不銹鋼卷材在破料機(jī)中制備10. 3mm寬度的鋼帶，再擠壓成“U”形結(jié)構(gòu)如圖3所示，將制備好的高純石墨帶材置于“U”形不銹鋼帶材中，在包裹機(jī)上將不銹鋼卷材包覆所述高純石墨帶材，然后在“V”形成型機(jī)上施加50KN的壓力，得到“V” 的4. 5寬的復(fù)合密封帶，如圖2所示。將“V”形復(fù)合密封帶在內(nèi)徑276mm外徑292mm厚2mm的鋼環(huán)上繞至外徑312mm得到公稱壓力為100公斤，使用溫度700°C (因316L是可以耐700°C的，雖然高純石墨在氧化情況下只能達(dá)到500°C，但已被316L鋼帶封閉包裹起來了，不會與介質(zhì)接觸而產(chǎn)生氧化，高純石墨在非氧化情況下可達(dá)到800°C )，耐強(qiáng)腐蝕的密封墊(因316L是耐強(qiáng)腐蝕的，雖然高純石墨不耐強(qiáng)腐蝕，但已被316L鋼帶封閉包裹起來了，不會與介質(zhì)接觸)，將此墊片安裝在打壓設(shè)備中，根據(jù)打壓的技術(shù)要求，根據(jù)GB/T 4622. 3-2007《纏繞式墊片技術(shù)條件》所記載的關(guān)于墊片密封性檢測的實(shí)驗(yàn)方法對本實(shí)施例提供的密封帶制備的墊片的密封性能，從而得到復(fù)合密封帶的密封性能，結(jié)果如下打壓壓力需達(dá)到公稱壓力的1. 5倍即需達(dá)到150公斤，并保持30分鐘無滲透，連續(xù)做三次試驗(yàn)，取出墊片，墊片除內(nèi)外徑及厚度外應(yīng)完好無缺即合格。根據(jù)表中所示的數(shù)據(jù)證明，本發(fā)明提供的復(fù)合密封帶滿足國家標(biāo)準(zhǔn)所提供的性能要求。能夠證明本發(fā)明提供的復(fù)合密封帶耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、回彈性好、密封性能好。以上對本發(fā)明提供的一種復(fù)合密封帶進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合密封帶，其特征在于，包括 內(nèi)芯以及包裹在所述內(nèi)芯周圍的皮層；其中，內(nèi)芯由非金屬材料構(gòu)成，所述皮層由金屬材料構(gòu)成；所述非金屬材料的線性熱彭正系數(shù)與所述金屬材料的線性熱膨脹系數(shù)之差為2 5_6/K0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封帶，其特征在于，所述非金屬材料為非石棉纖維帶、高純石墨帶、聚四氟乙烯帶中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封帶，其特征在于，所述金屬材料為不銹鋼、鈦、鋯、Ni-Mo 合金、Ni-Mo-Cr 合金、Ni-Cr-Fe 合金、Ni-Fe-Cr 合金、Ni-Cu 合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合密封帶，其特征在于，所述密封帶的截面為“V”形“U”形或” W”形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合密封帶，其特征在于，所述皮層的厚度為0.1 0. 3mm。
6.一種權(quán)利要求1所述的復(fù)合密封帶的制備方法，其特征在于，包括 提供內(nèi)芯在所述內(nèi)芯外包覆皮層；對所述外皮施加壓力，使所述皮層與所述內(nèi)芯形成相同的形狀，并緊緊貼合所述內(nèi)芯， 得到復(fù)合密封帶；其中，內(nèi)芯由非金屬材料構(gòu)成，所述皮層由金屬材料構(gòu)成；所述非金屬材料的線性熱彭正系數(shù)與所述金屬材料的線性熱膨脹系數(shù)之差為2 5_6/K0
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述壓力為10 100KN。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述提供內(nèi)芯具體為 將非金屬材料制備成截面為“V”形“U”形或” W”形的基材；處理表面，使表面光滑無突起或雜質(zhì)，得到內(nèi)芯。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述非金屬材料為非石棉纖維帶、高純石墨帶、聚四氟乙烯帶中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述金屬材料為不銹鋼、鈦、鋯、 Ni-Mo 合金、Ni-Mo-Cr 合金、Ni-Cr-Fe 合金、Ni-Fe-Cr 合金、Ni-Cu 合金。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復(fù)合密封帶，包括內(nèi)芯以及包裹在所述內(nèi)芯周圍的皮層；其中，內(nèi)芯由非金屬材料構(gòu)成，所述皮層由金屬材料構(gòu)成；所述非金屬材料的線性熱彭正系數(shù)與所述金屬材料的線性熱膨脹系數(shù)之差為2～5-6/K。本發(fā)明提供了復(fù)合密封帶耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、回彈性好、密封性能好。
文檔編號F16J15/00GK102322524SQ20111025265
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者霍均祥 申請人:成都均英密封材料有限公司