CN101454599A - 由各种材料形成的垫片 - Google Patents

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Abstract

一种用于在两个表面之间产生密封的垫片。该垫片(100)可包括可透性基片(115)和施加到或结合到该基片内的渗透性材料(129)。该垫片由本文所公开的各种方法形成。该垫片可包括基片、覆盖该基片的主密封材料和覆盖该主密封材料的副密封材料。

Description

由各种材料形成的垫片
发明背景
本发明大体涉及用于密封两个构件之间界面的垫片。
垫片长期以来在广泛的各种机器尤其是汽油发动机和柴油发动机中用于密封两个构件之间的界面。举例而言，盖垫片用于在发动机盖与发动机体之间产生密封；油盘垫片用于在油盘与发动机体之间产生密封；以及水泵垫片用于围绕水泵端口产生密封。大多数垫片专门地设计成用于其特定的预期用途。举例而言，盖垫片设计成用来密封隔离发动机汽缸内的高温和压力以及通常为腐蚀性的环境。作为另一实例，水泵垫片设计成用于防止冷却剂泄漏，该冷却剂可由水和防冻剂的混合物组成，其被加热且处于压力下。
大多数可压挤垫片所需要的两种性能特征是抗压挤性和密封性能。抗压挤性是指针对兼顾垫片材料的机械特性和最终由垫片所提供密封的点当垫片夹持于两个凸缘表面之间时耐受高压挤力而不破碎、变形或屈服的能力。密封性能是指垫片阻止或防止在垫片面之间以及在其间夹持垫片的凸缘之间的流体泄漏(称作＂界面泄漏＂)的能力和阻止或防止流体通过垫片材料本身泄漏(称作＂间隙泄漏＂或＂本体密封＂特性)的能力。
许多不同的材料用来形成垫片。金属垫片传统上因为其通常具有较高的耐热性而是有利的，但由于获得严密密封所需的高精度等级，它们在有些应用中容易失效。相比之下，聚合物垫片更能易于与表面吻合，但由于聚合物的化学或物理变化而常常随着时间的推移变得失效。此外，即使是在失效之前，由于垫片在压力下挤出所造成密封表面的渗出或蠕变，常常认为是聚合物垫片的失效。如文中所用的，＂压力下挤出＂是指当经受垂直于垫片平面的压挤力时垫片材料的径向或平面的扩大或伸展。压力下挤出通常导致不希望的永久变形乃至材料的破坏。因此，需要一种改进的垫片，其具有改进的性能特征和密封特性。
发明概要
在一方面，本发明大体上涉及具有上面和下面的垫片。该垫片包括基片。基片包括可透性材料，该可透性材料内具有间隙空间。垫片还包括至少部分地覆盖基片和至少部分地填充间隙空间的渗透性材料。渗透性材料包括聚合物材料，且具有位于垫片上面的上花纹化表面(patterned surface)和位于垫片下面上的下花纹化表面。
在另一方面，本发明大体上涉及具有上面和下面的垫片。该垫片包括基片和用于提供垫片本体密封的主密封材料。主密封材料至少部分地覆盖该基片。副密封材料至少部分地覆盖该主密封材料以提供垫片的界面密封。
在另一方面，本发明大体上涉及形成具有上面和下面的垫片的方法。该方法包括提供具有间隙空间的基片。该方法还包括利用渗透性材料至少部分地覆盖该基片和至少部分地填充间隙空间。该方法还包括在垫片上面上形成上花纹化表面和在垫片下面上形成下花纹化表面。
在另一方面，本发明大体上涉及形成具有开口、上面和下面的垫片的方法。该方法包括提供基片且利用主密封材料至少部分地覆盖该基片。主密封材料用于提供垫片的本体密封。该方法还包括利用副密封材料至少部分地覆盖该主密封材料。该副密封材料用于提供垫片的界面密封。
在另一方面，本发明大体上涉及一种垫片，其包括网格材料形成的基片和在基片上的聚合材料涂层。该涂层被构造成由凸起部分和凹下部分所限定的花纹。
在另一方面，本发明大体上涉及一种垫片，其包括具有第一面和第二面的丝线网基片。聚合材料涂层在该基片上。该涂层形成为该基片的至少一个面上的预定花纹。
通过参考下列的附图，阅读下文实施例的详细描述，本领域技术人员将了解到各种附加实施例的上述优点和其它优点和益处。
根据一般惯例，下文所讨论的附图的各个部件未必按照比例绘制。在附图中的各个部件和元件的尺寸可能放大或缩小以更清楚地显示本发明的实施例。
附图简述
图1是根据本发明各个方面的示范性垫片的平面图；
图2是沿着包括线2-2的平面所截取的图1A的垫片的截面示意图；
图3是根据本发明各个方面的另一示范性垫片的区段截面的示意图。
图4是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意图；
图5是根据本发明各个方面的再一示范性垫片的区段截面的示意图；
图6是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意图；
图7A是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意图；
图7B是在压挤后的图7A的垫片区段的示意图；
图8A是根据本发明各个方面的另一示范性垫片的区段截面的示意图；
图8B是在压挤后的图8A的垫片区段的示意图；
图9是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意图；
图9A是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意图；
图9B是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意图。
图10描绘了图9A的垫片的平面图的放大部分；
图11是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意图；
图11A是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意图；
图12是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意图；
图13是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意图；
图14是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意图；以及
图15是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意图。
在附图的若干视图中相应的附图标记表示相应部件。
说明性实施例的详细描述
本发明大体涉及用于在两个表面之间产生密封的装置，且更具体地涉及可具有有益和/或改进性能特征(例如，压力下挤出、抗压挤性、耐热性和密封性能等)的各种垫片。在一个实施例中，垫片大体上包括带有穿透材料的可透性基片，该穿透材料涂覆、沉积、施加或采用其它方法并入或结合到(有时统称作＂施加到＂和/或＂结合到＂)到基片内。选择基片和渗透性材料以获得最终得到的垫片所希望的耐热性、抗压挤性和密封稳健性以及耐久性。此外，垫片可导致减小的压力下挤出和因此改进的美观性和性能。
本发明的各种垫片可用于多种应用，包括但不限于用于内燃机的进气歧管垫片、油盘垫片、阀盖垫片、燃料泵垫片、差动装置盖垫片、变速器盖垫片、水泵垫片、空调压挤机垫片、气量计垫片和用于工业管线、蒸汽管道和其它管路连接的多种联接凸缘垫片。
基片
任何适当的基片都可用于形成根据本发明的垫片。应了解的是，特定材料将根据垫片的预期应用和该应用的特定性能要求来选择。在一个特定实施例中，基片可选自文中所述的材料，这些材料有时指由＂纤维＂、＂丝线＂、＂股线＂形成或称作为其间具有＂间隙空间＂、＂间隙＂或＂空隙体积＂的＂元件＂，总体上且大体上称作为筛网材料。但应了解这些用语并非意图限制用于形成基片的材料类型。举例而言，基片可由例如泡沫材料的具有可透性但不含纤维的材料形成，且尽管使用了用语＂间隙＂，但这些材料可具有通常称作为＂孔隙＂或＂开口＂的结构。
在其它实施例中，基片可以是可压挤的或大致刚性的材料，其非为可透性材料且是大致相连的。大致相连的基片包括在其凸缘宽度上不间断的材料，即基片基本上没有孔隙或间隙空间。基片可包括预定厚度的纤维状垫片材料，或者适用于受控压挤橡胶垫片的刚性载体(例如，金属)的材料。用语＂基片＂当单独使用而不视作为垫片材料的基片时意图包括刚性载体和所有其它适当的基片材料。
在一个实施例中，基片由编织材料形成，例如金属(丝线型)网格或筛网、聚合物网格或其任何组合。如文中所用，用语＂编织物＂是指通过使材料的丝线、细线、条带、纤维或股线(统称＂股线＂)或其它元件交错成整体而制造或构建的织物或材料。构想到这些材料的很多变型用于本发明。应了解的是，每单位面积的股线数目、股线直径和开口面积百分比可根据特定应用的要求而变。
每单位面积的股线数目和开口大小可因特定应用而不同。举例而言，在基片是丝线网格或筛网的情况下，筛网可具有任何适当的网格(每线性英寸的开口数目)，例如，从5个网格至100个网格。具体实例包括但不限于5个网格、6个网格、8个网格、10个网格、12个网格、14个网格、16个网格、18个网格、20个网格、24个网格、30个网格、36个网格、40个网格、50个网格、60个网格、80个网格和100个网格。
作为备选，基片可由非编织材料(也称作为非编织＂网＂或＂织物＂)形成。如文中所用，用语＂非编织＂材料或织物或网是指具有单一纤维或细线结构的网，这些单一纤维和细线置于中间但不像编织织物那样以可识别的方式。非编织织物或网由许多工艺形成，包括但不限于纺粘工艺、熔喷工艺、粘合梳理网工艺、毡化工艺和针刺工艺。
如文中所用，用语＂纺粘纤维＂是指由纺粘工艺形成的分子定向聚合物的小直径纤维。通过从多个细小的，通常为圆形毛细管的喷丝头挤出为细丝的熔融热塑性材料，然后快速地减小所挤出的细线的直径，形成了纺粘纤维。
如文中所用，用语＂熔喷纤维＂是指通过熔喷工艺所形成的未定向聚合物的细纤维。常常通过多个细小的一般为圆形的模具毛细管将熔融热塑性材料挤出为熔融细线或细丝到会聚的高速、一般较热的气体(例如，空气)流内而形成熔喷纤维，其中，该气体流使熔融热塑性材料的细丝变细以减小其直径，或许达到微纤维直径。之后，熔喷纤维由高速气体流携带并沉积到收集表面上以形成无规则分布的熔喷纤维网。熔喷纤维可为连续的或不连续的，且平均直径通常小于10微米。在一个实施例中，熔喷纤维包括纤维玻璃或任何其它的合适材料。
如文中所用，＂粘合梳理网＂是指由通过精梳或梳理单元传送的短纤维所制成的网，其中，该精梳或梳理单元分开短纤维并且在加工方向上使短纤维对齐以形成大体上在加工方向定向的纤维非编织网。这些纤维通常是成捆地购买，置于在梳理单元之前将纤维分开的拣选机中。一旦形成了网，然后通过若干公知粘合方法中的一种或多种方法使该网粘合。一种这样的粘合方法是粉末粘合，其中粉末粘合剂通过网分布且然后通常利用热空气来加热网和粘合剂而使粘合剂活化。另一适当的粘合方法为花纹粘合(pattern bonding)，在其中通常采用局部化的粘合花纹，使用加热的砑光辊或超声粘合设备来将纤维粘合在一起，但若有需要也可在网的整个表面上粘合。另一种适当的粘合方法是热空气(through-air)粘合。在一个实施例中，粘合梳理网包括芳纶纤维或任何其它的合适材料。
如文中所用，＂毡＂是指由天然和/或合成纤维形成，通过机械和化学作用、压力、水分或热的结合而制成的缠结非编织材料。
如文中所用，＂针刺＂是指将松散的切断纤维絮或连续纤维絮，或者切断纤维絮与连续纤维絮的组合转变成粘着的非编织物的工艺，在其中钩针穿通纤维絮从而缠住纤维。
任何合适的材料都可用于形成用于本发明的非编织材料。举例而言，基片可由玻璃纤维(纤维玻璃)、碳纤维、聚合材料或其任何组合形成。如文中所用，用语＂聚合物＂或＂聚合材料＂包括但不限于均聚物、共聚物，诸如嵌段、接枝、无规和交替的共聚物、三元共聚物等，以及其掺混物和改进。另外，除非另外具体限制，用语＂聚合物＂应包括该分子的所有可能几何构型。这些构型包括但不限于同规、间规和无规对称。可适用于本发明的典型热塑性聚合物和热固性聚合物包括但不限于聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯以及其共聚物；聚四氟乙烯；聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯；乙烯基聚合物，例如聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚乙烯乙酸酯、聚氯乙烯-乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛；丙烯酸树脂，例如聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯以及聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺，例如尼龙6，6；聚苯乙烯；聚氨酯；纤维素树脂，例如硝酸纤维素、醋酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙基纤维素；任何上述材料的共聚物；或其任何掺混物或组合。
仍作为备选，任何合成或天然的编织物、非编织物和其它材料的任何组合，例如纸或泡沫材料，可用作基片。这些材料可被分层并连结以形成复合物或层压材料，或可以任何其它适当方式组装或结合。
渗透性材料
根据本发明的各个方面，材料(例如，渗透性材料)施加到或结合到基片内。可使用任何合适的渗透性材料来形成垫片，且选择任何合适的渗透性材料以大体上与配合表面的形状相接合、吻合或粘附到配合表面上以提供特定应用所需要的抗压挤性和密封性能。在一方面，这样地选择渗透性材料和基片以使得渗透性材料渗入极少量的基片厚度。在这方面，渗透性材料层在文中有时可称作＂面涂层＂。在另一方面，这样地选择渗透性材料和基片以使得渗透性材料仅渗入一部分的基片厚度。在又一方面，这样地选择渗透性材料和基片以使得渗透性材料基本上渗入全部的基片厚度。
在每一方面，这样地选择渗透性材料以使得在压挤时，渗透性材料和基片协调地操作来防止界面泄漏和间隙泄漏，从而产生例外的、有时堪称完美的密封，即使在非理想的状况下。实现密封的各种机制将是本领域技术人员所理解的且仅在文中作简略地描述。当垫片在两个凸缘表面之间受压时，邻近凸缘表面的面涂层(当存在时)或渗透性材料易于填充配合表面中原本会导致泄漏的任何缺陷，例如划痕或凹凸不平。另外，邻近凸缘表面的面涂层或渗透性材料易于与配合表面中的任何波纹或平坦偏差相吻合，这些波纹或平坦偏差可能伴随例如略微翘曲的凸缘或可在螺栓孔之间较大偏转的薄凸缘而发生。
渗透性材料还选择成用以使得必须被密封的特定流体不能透过且与必须被密封的流体基本上不起化学反应。上文所述的聚合物或聚合材料中的任一种可根据本发明来使用。可能合适的某些特定的材料示例包括但不限于弹性材料如聚丙烯酸酯(ACM)、诸如可购自E.I.duPont de Nemours and Company的VAMAC聚合物的乙烯-丙烯酸类共聚物(AEM)、硅橡胶、丙烯酸、丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)，以及丁苯橡胶(SBR)、丙烯酸-丙烯腈共聚物、羧基丙烯腈聚合物、羧基苯乙烯丁二烯聚合物、聚偏二氯乙烯、氯丁二烯橡胶聚合物、乙烯/醋酸乙烯聚合物、环氧树脂、氟硅橡胶和聚氨酯。上述材料的任一种都可被UV固化、热固化或室温固化，或者可需要固化技术的组合。这些聚合材料中的任何材料都可包括多种填料例如诸如二氧化硅、碳黑或粘土，以提供适于待密封的特定流体或状况的材料特性。这些材料中的任何材料还可根据需要包括一种或多种添加剂，以实现粘性、颜色、柔性、耐化学性、抗UV性等等。
渗透性材料的硬度可因特定应用而不同，且例如，可处于大约20至大约95邵氏A硬度的范围。在一方面，渗透性材料的邵氏A硬度可以是大约40至大约80、大约50至70、大约50至60、大约60至大约70，例如大约65。渗透性材料也可呈一定程度的粘着性。
渗透性材料可根据需要以任何适当量施加或结合到选定基片内，以最大限度地减小压力下挤出并实现最后所得到垫片期望的抗压挤性和密封性能。在基片上的特定点，渗透性材料通常可以是所涂覆基片总重量的0至大约99.9％。在一方面，渗透性材料为所涂覆基片的0至10wt％。在另一方面，渗透性材料为所涂覆基片的大约10wt％至大约20wt％。在又一方面，渗透性材料为所涂覆基片的大约20wt％至大约30wt％。在另一方面，渗透性材料为所涂覆基片的大约30wt％至大约35wt％。在又一方面，渗透性材料为所涂覆基片的大约35wt％至大约40wt％。在再一方面，渗透性材料为所涂覆基片的大约40wt％至大约50wt％。在另一方面，渗透性材料为所涂覆基片的大约50wt％至大约60wt％。在又一方面，渗透性材料为所涂覆基片的大约60wt％至70wt％。在再一方面，渗透性材料为所涂覆基片的大约70wt％至大约80wt％。在另一方面，渗透性材料为所涂覆基片的大约80wt％至大约90wt％。在另一方面，渗透性材料为所涂覆基片的大约90wt％至大约99.9wt％。
渗透性材料可根据特定应用的需要或要求以任何适当的量和以任何花纹结合到或选择性地施加到基片的正面(facial)区。举例而言，渗透性材料可以环、栅格、条纹或任何其它构造来施加。在一方面，渗透性材料施加或结合到基片的正面区的大于0至大约10％内。在另一方面，渗透性材料施加或结合到基片的正面区的大约10％至大约20％内。在又一方面，渗透性材料施加或结合到基片的正面区的大约20％至大约30％内。在另一方面，渗透性材料施加或结合到基片的正面区的大约30％至大约40％内。在再一方面，渗透性材料施加或结合到基片正面区的大约40％至大约50％内。在另一方面，渗透性材料施加或结合到基片正面区的大约50％至大约60％内。在又一方面，渗透性材料施加或结合到基片的正面区的大约60％至大约70％内。在另一方面，渗透性材料施加或结合到基片的正面区的大约70％至大约80％内。在再一方面，渗透性材料施加或结合到基片正面区的大约80％至大约90％内。在另一方面，渗透性材料施加或结合到基片正面区的大约90％至大约100％内。
根据结合到基片内的渗透性材料量、基片的孔隙度或开口面积、渗透性材料的粘性和许多其它因素，垫片可具有为基片厚度的大约100％至大约105％的厚度、基片厚度的大约105％至大约110％的厚度、基片厚度的大约110％至大约115％的厚度、基片厚度的大约115％至大约120％的厚度、基片厚度的大约120％至大约125％的厚度，基片厚度的大约125％至大约130％的厚度、基片厚度的大约130％至大约135％的厚度、基片厚度的大约135％至大约140％的厚度、基片厚度的大约140％至大约145％的厚度、基片厚度的大约145％至大约150％的厚度、基片厚度的大约150％至大约155％的厚度、基片厚度的大约155％至大约160％的厚度或任何其它厚度。
虽然在文中陈述了各种范围，但应了解也能由此构想到许多其它值和范围。此外，应了解的是，基片的部分可具有更大或更小重量百分比的涂层，或通过设计或作为所用特定材料和工艺固有变动的结果而将渗透性材料施加到基片上。
渗透性材料可以实现所希望的涂层重量和花纹所需的任何适当形式和方式而施加或结合到渗透性基片内，例如，作为可熔性粉末、固体填充聚合物、100％固态流体、胶乳或其任何组合。应了解渗透性材料可作为包括一种或多种添加剂的成分施加，这些添加剂提供所希望的粘性、表面润湿性和其它的涂层或挤出特性，这些特性提供所希望的成膜特征。举例而言，渗透性材料可作为具有一定粘性的成分来施加，该粘性为从大约100厘泊(cP)至大约100,000cP，例如从大约1000cP至大约50,000cP，例如从大约2000cP至大约25,000cP。在一个特定示例中，该成分具有大约2500cP的粘性。在另一特定示例中，该成分具有大约21,000cP的粘性。
主密封材料和副密封材料
在本发明的一些实施例中，垫片可包括至少部分地覆盖基片的主密封材料和至少部分地覆盖主密封材料的副密封材料。主密封材料提供本体密封而副密封材料提供垫片的界面密封。主密封材料具有对基片的强结合特征并且向垫片提供结构强度。副密封材料包括上面和下面或接触表面，并通过在垫片面与其间夹持垫片的凸缘或密封表面之间提供密封来提供垫片的界面密封。主密封材料和副密封材料对待密封的流体都具有良好的耐热性、耐化学性和抗流体渗透性。
在一个特定实施例中，主密封材料为聚合物涂层，且副密封材料也是聚合物涂层。在不脱离本发明的情况下，主密封材料和副密封材料的聚合物涂层可包括相同或不同的材料类别。在一个实施例中，合适的主密封材料包括较强、良好交联且能够较强地粘附到基片上的聚合物。用于主密封材料的合适聚合物包括具有相对高的玻璃转化温度(Tg)和低至零的填料加入量的聚合物，以及具有低Tg和相对高的填料加入量(例如，为了增强强度和/或降低成本)的聚合物。在一个实施例中，主密封材料包括具有在大约20℃至大约40℃范围的Tg的聚合物。在另一个实施例中，密封材料包括具有Tg为大约-50℃和较大填料加入量的聚合物。而且，主密封材料可以是相对硬的，具有范围从大约40至大约95的邵氏A硬度，优选范围在大约60至大约85。
在一个实施例中，合适的副密封材料包括相对较软且具有良好吻合性的聚合物，以使得垫片面良好地吻合凸缘或密封表面。用于副密封材料的合适聚合物包括低Tg和/或极小或零填料加入量的聚合物。在一个实施例中，合适的副密封材料包括Tg不高于大约-10℃且邵氏A硬度在大约5至大约75的范围、优选在大约15与大约60之间的聚合物。
应了解的是，主密封材料和副密封材料可包括任何合适的＂聚合物＂和＂聚合材料＂或上文关于渗透性材料所大体上提到的聚合物类型，或者主密封材料和副密封材料可包括任何其它的合适材料。在一个示范性实施例中，主密封材料包括诸如可从Thorofare NJ的Solvay Solexis公司购得的TECNOFLON TN胶乳的含氟弹性体聚合物以及其它添加剂，且将主密封材料配制和固化成使得该主密封材料呈大约-14℃的Tg、大约82的邵氏A硬度和大约1550psi的抗拉强度。在另一个示范性实施例中，主密封材料包括诸如可从Cleveland OH的Noveon公司购得的HYSTRETCH V-29丙烯酸胶乳的丙烯酸胶乳以及其它添加剂，且将材料配制和固化成使得该主密封材料呈大约-29℃的Tg、大约65的邵氏A硬度和大约850psi的抗拉强度。在另一个实施例中，主密封材料包括诸如可从德国的BASF公司购得的BUTOFAN NS-432SBR胶乳的苯乙烯丁二烯橡胶以及其它添加剂，且将材料配制和固化成使得该主密封材料呈大约-25℃的Tg、大约76的邵氏A硬度和大约1000psi的抗拉强度。
在一个示范性实施例中，副密封材料包括诸如可从Thorofare NJ的Solvay Solexis公司购得的TECNOFLON TN胶乳的含氟弹性体聚合物以及其它添加剂，且将副密封材料配制和固化成使得主密封材料呈大约-14℃的Tg、大约65的邵氏A硬度和大约650psi的抗拉强度。在另一个示范性实施例中，副密封材料包括溶剂型含氟弹性体和其它添加剂，且将材料配制和固化成使得主密封材料呈大约-30℃的Tg、大约54的邵氏A硬度以及大约800psi的抗拉强度。在另一个实施例中，副密封材料包括诸如可从Cleveland OH的Noveon公司购得的HYSTRETCH V-29丙烯酸胶乳的丙烯酸聚合物以及其它添加剂，且将材料配制和固化成使得副密封材料呈大约-29℃的Tg、大约22的邵氏A硬度和大约510psi的抗拉强度。在另一个实施例中，副密封材料包括诸如可从Cleveland OH的Noveon公司购得的HYSTRETCH V-43丙烯酸胶乳的丙烯酸聚合物以及其它添加剂，且将材料配制和固化成使得副密封材料呈大约-43℃的Tg、大约18的邵氏A硬度和大约500psi的抗拉强度。
本文所列出的示范性主密封材料和副密封材料意图说明用于本发明某些实施例的合适材料，但是示范性材料的列出并非意图限制本发明的范围。而且，在不脱离本发明范围的情况下，主密封材料和副密封材料可为文中所描述的具体材料之外的其它合适材料。
可选的分离(release)涂层
若需要，根据本发明的垫片可包括分离涂层，以减小对配合表面的非预期粘附以及在使用后更易于移除用过的垫片。
分离涂层典型地非常薄，通常具有小于大约0.001英寸(0.025mm)的涂层，且被设计成为不会渗入垫片基片的表面涂层。因此，分离涂层典型地并不有害地影响垫片材料的抗压挤性。常用的分离涂层的一个示例是云母或蛭石分散体。
用于形成垫片的工艺
可使用多种工艺来形成文中所述的各种垫片。例如，在提供的垫片为卷材的情况下，可将基片展开，经受一次或多次浸渍、涂覆、喷涂、印刷、挤压、层压或其它工艺来结合渗透性材料和/或主密封材料和副密封材料。在渗透性材料(和/或主密封材料和副密封材料)施加或结合到基片材料的仅一部分或多部分上的情况下，渗透性材料可选择性地施加到基片材料上。作为备选，可移除的掩模可用来遮蔽基片上非意图用以涂覆有渗透性材料和/或主密封材料和副密封材料的区域。在又一备选方案中，渗透性材料和/或主密封材料和副密封材料可施加到基片上并且根据需要而选择性地移除以形成垫片。这种或这些渗透性材料在工艺中也可＂印刷＂到基片上，这或许是对喷墨印刷机的联想。虽然在本文中提供了工艺的示例，但应了解各种其它的工艺也可用于制造根据本发明的垫片。
另外，应了解的是，具有如上文所述的基片、主密封材料、副密封材料的类型的垫片可由文中所述的任何示范性工艺形成，或可由各种其它的适当工艺来形成。
示范性实施例
通过参看附图可进一步说明本发明的各个方面。出于简化目的，相似的附图标记可用来描述相似的部件。将应了解的是，在描绘了多个类似部件的情况下，不是所有的这些部件都有必要在每副图中进行标识。虽然在文中详细地示出和描述了各种示范性的实施例，但应了解这些部件中的任何部件可以任何组合来使用，并且由此也能构想到这样的组合。
图1和图2描绘了根据本发明各个方面的示范性垫片100。垫片100具有轴向开口102、形成轴向开口的边缘103、上面104和下面106。在所说明的实施例中，垫片100在垫片100的相应角部具有用于接纳螺栓(未示出)的螺栓孔110，螺栓用来将凸缘或密封表面拖曳在一起从而压挤位于凸缘之间的垫片以形成密封。上面104和下面106接触相应的密封表面，且紧固螺栓以压挤密封表面之间的垫片100从而产生密封并防止流体在两个配合表面之间泄漏。虽然在此显示了简单的矩形垫片100，但应了解垫片可根据特定应用的需要和要求而具有任何形状。而且，虽然在此示出了垫片具有单个孔口，但应了解根据本发明的垫片可构造成具有两个或两个以上的孔口，且各孔口均可密封隔离不同类型的流体。本发明可适用于任一或全部的垫片构造。
如图1和图2所示，垫片100包括采用丝网形式的可透性基片115，其具有大体上并行的第一元件117和横向延伸的第二元件119。基片115在交叉的第一元件117和第二元件119之间具有间隙空间123。在所说明的实施例中，基片115是钢丝网材料，但在不脱离本发明的情况下，基片可具有其它构造和包括其它材料。
在所说明的实施例中，垫片100包括覆盖基片并填充空隙空间123的渗透性材料129。在所说明的实施例中，渗透性材料129覆盖了大致全部的基片且包括上面104大致全部的表面区域和下面106大致全部的表面区域。在其它实施例中，渗透性材料129可另外地布置以便仅覆盖基片115的选定部分和/或仅部分地填充间隙空间123。
在图1和图2的实施例中，以这样的方式来施加渗透性材料129以使得该材料填充筛网基片的间隙间距，从而提供了对于垫片100的结构强度和本体密封特性。而且，渗透性材料129粘附到交叉的第一元件117和第二元件119上以便分别形成顶层133和底层135，从而形成垫片100的上面104和下面106。垫片100的上面104和下面106接触凸缘或密封表面并且与凸缘或密封表面相吻合，以便产生不透流体的界面从而防止密封表面与垫片的相应面之间的流体泄漏。以此方式，渗透性材料129提高垫片100的本体密封特性和垫片的界面密封特性。
图3示出了垫片150的备选实施例的示意图。在此实施例中，垫片150具有大致平坦且连续的基片155，该基片155具有最大厚度T1和相反的表面152和154。渗透性材料的顶层156施加到顶表面152上，且渗透性材料的底层158施加到底表面154上。在此示例中，渗透性材料层156和158大致布置在基片105的表面152和154上，以最低限度地渗入到基片105的厚度，从而在相应间隔开的平面内形成两个相反的大致平行的垫片面160和162。但根据选用作基片155的材料和渗透性材料，将应了解的是，渗透性材料中的一些可延伸并驻留在基片中的间隙或空隙内，特别是当垫片150处于压挤情况下。在所说明的实施例中，渗透性材料的各层156，158是大致连续的，即并无空隙或间断。应了解在不脱离本发明的情况下，渗透性材料层156，158可具有空隙或间断。
图4是根据本发明各个方面的另一示范性垫片175的截面区段。垫片175包括可透性基片179，在可透性基片179中结合了渗透性材料181。在此示例中，渗透性材料181大致渗透了基片179，使得基片中的空隙或间隙大致填充有渗透性材料。在此实施例中，带有渗透性材料181的基片179在垫片上是大致连续的，但在不脱离本发明的情况下垫片175可仅具有选择性地结合到仅一部分基片内的渗透性材料。而且，可减小渗透性材料的加入量以便在使用中，渗透性材料充分地填充可透性材料的间隙以产生连续的基质而不会有不可接受程度的压力下挤出。
图5是根据本发明各个方面的又一示范性垫片190的截面区段。垫片190包括具有相反的大致平行表面197，199的可透性基片193。基片193具有大致填充有渗透性材料的空隙或间隙201。其内带有渗透性材料的基片193是大致连续的。而且，基片193由渗透性材料顶层203所覆盖，顶层203叠加在顶表面197的至少一部分上。基片193由渗透性材料底层205所覆盖，底层205叠加在基片的底表面199的至少一部分上。
图6是根据本发明各个方面的又一示范性垫片225的截面区段。垫片225包括具有相反的大致平行表面229，231的可透性基片227。基片227具有大致填充有渗透性材料的空隙或间隙228。带有填充空隙228的渗透性材料的基片227是大致连续的。在此实施例中，渗透性材料层233叠加在基片227的第一表面229的至少一部分上。同样，渗透性材料层235叠加在基片227的第二表面231的至少一部分上。在此示例中，层233，235采用或形成为具有分别从表面229，231突出的预定花纹的突起237，239，使得垫片225的总厚度随着垫片表面区域上的花纹而变。举例而言，在对应于渗透性材料的上层233和下层235的最大厚度的点处垫片225厚度为T4a，而在对应于上层233和下层235的最小厚度的点处垫片具有厚度T4b。尽管此实施例的垫片225示出为通常具有对应于基片227的涂覆区域和未涂覆区域的两个厚度，但应了解本发明意欲涵盖各种形貌。举例而言，层233，235可大致覆盖基片227的整个表面229，231和/或突起237，239可在基片的表面上具有可变的高度。而且，尽管本实施例的示范性垫片225显示了在基片227相应表面229，231上的花纹化表面层233，235，但应了解基片的任一表面或两个表面都可包括这样的花纹化层，表面可包括或可不包括相同形状的突起，且表面的突起可以或可不以规则的预定花纹地布置或配准地布置。
图7A是根据本发明的各个其它方面的又一示范性垫片251的截面区段。垫片251包括可透性基片255，其具有沿外形(contoured)的或花纹化的表面257，259。各表面257，259均包括至少一个凹部261和位于相邻凹部之间的至少一个凸部263。基片255包括全部结合了渗透性材料的空隙或间隙267。在此实施例中，垫片251包括置于顶表面257和底表面259的凹部261内的渗透性材料269。在不脱离本发明的情况下，渗透性材料269可以另外的方式布置以便置于少于全部的凹部261内。各凹部261中渗透性材料269的量可因特定应用而不同。若需要，可选择垫片251的渗透性材料269的量，以便在压挤垫片251时存在很少或不存在压力下挤出(图7B)。如示出了垫片251压挤状态的图7B所示，在压挤两密封表面之间的垫片时，渗透性材料269填充凹部261和任何可用的间隙空间。
图8A描绘了根据本发明的各个其它方面的又一示范性垫片281的示意性截面区段。在此示例中，垫片281包括采用纤维或丝网或网布形式的可透性基片283，其在网格元件286之间具有至少一个间隙空间285。在此实施例中，渗透性材料287结合到可透性基片283的全部间隙空间285内。渗透性材料287可大致填充基片283的空隙体积(未示出)或可选择性地施加成预定花纹。若需要，可选择渗透性材料287的量以便在压挤下，渗透性材料在压挤垫片281时以极小的或没有压力下挤出地填充间隙空间(图8B)。如示出了垫片281压挤状态的图8B所示，当在两个密封表面之间压挤垫片时，渗透性材料287大致填充网格基片283的元件286之间的空间。
图9至图10描绘了根据本发明的各个其它方面的另一示范性基片300的各个视图。一般而言，此实施例具有类似于先前所述实施例的基片材料的丝线网筛基片309。网筛基片309为适当的聚合物所覆盖和渗透，这种适当的聚合物根据夹持在凸缘表面之间时其密封特性来选择。基片309各面上的聚合物涂层被压印、盖印、模制、印刷或采用其它方法形成以限定纹理表面，在优选实施例中，该纹理表面类似于华夫饼干的表面。更具体地讲，聚合物涂层形成有交叉的脊和槽，其限定了由聚合物材料的凸起壁所包围的大量粗略方形的凹陷。凹陷底面大体上位于基片表面处，同时壁远离基片突出。当此实施例的垫片300夹持于两个表面之间时，压印的华夫饼干式表面的各个小室形成小的独立密封区域。在垫片300面上形成成百上千个这样的密封区域，其产生了具有很高完整性的界面密封，因为流体必须冲破多个独立、相邻的密封才能从接合处漏出。由于聚合物材料完全渗入了网筛基片309的空间，故防止了间隙泄漏。基片309的丝网限制并估量凸缘或密封表面之间的间距以防止聚合物材料超过其弹性极限而破碎。现将更详细地描述根据此实施例的垫片300。
如图9和图10所示，垫片300具有第一(例如，上)面303和第二(例如，下)面305。垫片包括采用丝网形式的可透性基片309，其具有优选为并行关系布置的第一元件311(例如，丝线或股线)。基片309的各第一元件311均具有与垫片300的相应第一面303和相应第二面305相对应的第一表面315和第二表面319。一系列的空隙空间323由基片309的相邻元件311所限定并位于其之间。空间323延伸穿过基片309的厚度T7。应了解基片309包括横向延伸的第二元件(未示出，但类似于图1的元件117)，其与图9截面图所示的并行元件311交迭或交织。第二元件327在截面形状上类似于第一元件311且进一步限定基片309的间隙空间323，以使得第一元件和第二元件形成可透性基片的栅格花纹。
渗透性材料330全部结合到可透性基片309的空间323内。在所说明的实施例中，渗透性材料330填充基片309的空隙空间323的空隙体积。渗透性材料330可通过压印、印刷或其它方法来构造以形成垫片300上面303的花纹化表面，其具有以栅格布置或其它适当布置的多个凹处335。在所说明的实施例中，渗透性材料330还形成垫片300下面305的花纹化表面，其具有多个凹处337且将形状设置成和布置为类似如上面303的花纹化表面那样。在所说明的实施例中，渗透性材料330位于相邻间隙空间323(如在图9的截面图中可见)中且具有相应的上突起339或相应的下突起341。上突起339形成上面303的花纹化上表面，下突起341形成下面305的花纹化下表面。在所说明的实施例中，各突起339，341均远离相邻第一元件311的相应表面315，319而突出到限定垫片300的总厚度T8的点。
如图9和图10所示，形成基片309的横向延伸的第二元件具有从第二元件之间的空隙空间突出的相应上突起347。类似地且如图9所示，横向延伸的第二元件具有从第二元件之间的空隙空间突出的相应下突起351。在第一元件331上的上突起339与基片的第二元件327上的上突起347交叉，以在垫片300的上面303上形成花纹化表面的凹处335。同样，在第一元件311上的下突起341与基片第二元件327上的下突起351交叉，以在垫片300的下面上形成花纹化表面的凹处337。
在所说明的实施例中，基片309的第一元件311的上表面315和下表面319在对应于上凹处335和下凹处337的位置处至少部分地未覆盖有渗透性材料330。作为备选，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件和第二元件的上表面315和下表面319中的一个或两个可在对应于上凹处335和下凹处337的位置处至少部分地覆盖有渗透性材料330。尽管在图9的截面图中仅示出了第一元件311，但应了解第二元件327关于形成上突起347和下突起351的渗透性材料330可具有类似的形状和布置。而且，在不脱离本发明的范围的情况下，上突起339，347和/或下突起341，351可具有不同于文中所说明和描述的形状(例如，圆形的、不规则的)和布置(例如，具有不规则的花纹或间距)。
在所说明的实施例中，垫片300的上花纹化表面303和下花纹化表面305各包括至少一个完整的凹处335，337，该凹处位于邻近孔口102的垫片的边缘361与各个螺栓孔110之间。也就是，上面303上的上突起339，347应布置成使得在边缘361与螺栓孔110之间至少一个凹处335在所有四个侧面由渗透性材料330完全地围住，以抑制流体在孔口102与螺栓孔之间的上面上的流动。同样，下面305上的下突起341，351应布置成使得在边缘361与螺栓孔110之间至少一个凹处337在所有四个侧面由渗透性材料330完全地围住，以抑制流体在垫片下面处从孔口102流动到螺栓孔。凹处335，337可具有备选的形状(例如，并非具有四个侧面)，但垫片300应在边缘361与螺栓孔110之间包括至少一个完全围住的凹处，以提高垫片的密封性能。
垫片300可具有第一元件311和/或第二元件，或其它的部件或构件，具有其它的形状和/或布置。举例而言，图9A是垫片400的示意性截面图，垫片400具有与垫片300类似的形状和构成，但具有大体上为圆形截面形状的第一元件411。在图9A中，与图9所示的附图标记类似的附图标记表示相同或类似的元件，且在图9A中的附图标记是以400系列(例如，具有＂4＂前缀)的。
同样，图9B是具有与垫片400类似形状和构成的垫片500的示意截面图，除了将渗透性材料布置成提供大致覆盖花纹化表面503，505的凹处535，537中第一元件511的材料层之外。而且，上突起339和下突起341进一步地间隔开，以使得花纹化表面503，505的凹处535，537大于先前实施例的凹处。而且，垫片500的突起539，541是圆形的，以在垫片的上面和下面上产生更平滑的接触表面。
具有相应花纹化表面的垫片300，400，500可由任何适当工艺或技术制成。用于形成垫片的一种方法包括利用液体聚合物渗透性材料涂覆网格基片材料的连续卷并允许渗透性材料干燥。基片材料可浸没在聚合物的含氟弹性体涂料的容器中。所涂覆的基片材料可从涂料中移除并允许干燥。之后，可在烘箱中加热所涂覆的基片材料以允许渗透性材料至少部分地固化。在此阶段，所涂覆的基片材料可由切割模切割成对应于垫片期望形状的适当形状。切割部分可置于压力机之间，以使得由模切割工艺所造成的任何卷曲边缘变得平整。之后，切割部分可压在两个热板之间，各热板均具有用于形成垫片相应上花纹化表面和下花纹化表面的加工表面。在形成花纹化的上表面和下表面之后，可进一步加热垫片300，400，500以完成含氟弹性体聚合物的固化循环。
可使用各种备选方法和步骤来形成垫片300，400，500。举例而言，砑光辊可用于保持栅格花纹的均匀性。而且，可使用加热的压印辊来代替平压机。在另一备选方法中，用液态聚合物渗透性材料涂覆网格基片材料并干燥，然后通过适当印刷技术(例如，丝网印刷、凹版印刷、柔性版印刷、平版印刷、喷墨式印刷、其它的自动分配方法等)来涂覆在垫片的上面和下面上从栅格花纹的突起。在另一备选方法中，可通过各种适当层压技术将渗透性材料薄膜施加到基片材料上，然后使用加热的压印辊将渗透性材料形成为垫片的栅格花纹。
应了解上述用于形成垫片300，400，500的方法和技术只是说明性的而非意图限制。而且，在不脱离本发明范围的情况下，这些方法和技术可包括在文中并未详细讨论的其它工艺或步骤。举例而言，用于形成垫片的上述技术和方法中的任一种可利用基片材料的连续卷或基片材料的预切割片。而且，上述技术和方法中的任一种可用渗透性材料对基片材料仅进行部分涂覆而不是完全涂覆。
图11是根据本发明各个其它方面的又一示范性垫片600的截面区段。垫片600类似于第一实施例，因其也包括采用网筛形式的可透性基片603。垫片包括填充基片603的元件611之间的间隙空间的主密封材料607和覆盖主密封材料并形成垫片的上面613和下面615的副密封材料609。在图11的实施例中，主密封材料607提供对垫片600的结构强度并通过阻挡流体流经基片603而提供垫片的本体密封特性。副密封材料609接触密封表面且通常在上面613和下面615与密封表面之间形成不透流体的界面，以防止在密封表面与垫片的相应面之间的流体泄漏。以此方式，主密封材料129增强了垫片100的本体密封特性，副密封材料增强了垫片的界面密封特性。
图11A是根据本发明各个其它方面的又一示范性垫片625的截面区段。除了基片629是大致平的且连续的而非带有间隙空间的网筛之外，垫片625类似于先前的实施例。主密封材料631包括粘附到基片629的顶表面633上的顶聚合材料层632和粘附到基片底表面635上的底聚合材料层634。在图11A的实施例中，副密封材料637包括粘附到主密封材料633的顶层632上以形成垫片625的上面639的顶聚合材料层638和粘附到主密封材料的底层634上以形成垫片下面641的底聚合材料层640。在所说明的实施例中，主密封材料631覆盖基片大致全部的顶表面633和底表面635且副密封材料637覆盖主密封材料大致全部的顶层632和底层634。在不脱离本发明的情况下，主密封材料631/副密封材料637可选择性地施加到少于基片的整个表面区域上。
图12是根据本发明各个其它方面的又一示范性垫片651的截面区段。如图12所示，垫片651包括粘附到基片657上的主密封材料655和覆盖主密封材料的顶部和底部的副密封材料661。在所说明的实施例中，副密封材料661形成垫片651的上面663上的花纹化表面和垫片下面667上的花纹化表面。花纹化表面大体上类似于上文关于图9、图9A和图10的实施例所述的花纹化表面。花纹化表面包括在上面663和下面667中的突起671和凹处673。上面663和下面667的花纹化表面可以任何适当的方式形成，例如在施加到主密封材料上之后对副密封材料压制成形。而且，副密封材料的花纹化表面可通过各种方法(如喷涂、印刷等)直接涂覆副密封材料661而形成，这些方法消除了在涂覆副密封材料后进行压制成形或其它成形步骤的需要。
图13是根据本发明各个其它方面的又一示范性垫片701的截面区段。在图13中所示垫片701的区段包括大体上与形成垫片开口102的边缘103邻近的垫片边缘区(margin)。垫片包括粘附到基片707上的主密封材料705和粘附到该主密封材料上的副密封材料709。在图13的实施例中，副密封材料709形成为在垫片上面713处突出在基片707和主密封材料705上方的边缘密封突起711。在所说明的实施例中，边缘密封突起711在垫片下面717处在基片707和主密封材料705下方突出。在图13的实施例中，边缘密封突起711包括形成垫片开口102的内边缘103，但该边缘密封突起可位于其它地方，例如从垫片边缘向内间隔开以使得主密封材料705或基片707形成垫片的内边缘。而且，在不脱离本发明的情况下，边缘密封突起711可包括与垫片701的边缘103相邻的单独上突起和单独下突起，或者单独的突起可从垫片边缘向内间隔开。
边缘密封突起711将压挤载荷集中在垫片701的边缘区，以便降低为在垫片与两个密封表面之间提供不透流体的界面所需要的副密封材料709的总量。
边缘密封突起711可以多种方法施加到主密封材料705上，包括将副密封材料丝网印刷到先前涂覆有主密封材料的基片707上，将边缘密封构件注射模制到涂覆有主密封材料的基片上，将副密封材料喷涂到涂覆有主密封材料的基片上，或任何其它适当的施加方法。
图14描绘了根据本发明各个其它方面的又一示范性垫片731的截面区段的示意图。除了垫片具有压纹735之外，此实施例类似于图1和图2的实施例，其中，该压纹735包括位于垫片上面741上的凹痕737和垫片下面747上的突起745。压纹735集中施加到垫片731上的压挤负载，且允许垫片用少量的渗透性材料或主密封材料749包围基片751而以较低的施加负载来倚靠两个密封表面密封。在所说明的实施例中，凹痕737在上面且突起745在下面，但垫片731可能另外地被构造成带有位于下面的凹痕和位于上面的突起。在不脱离本发明的情况下，压纹735可在垫片731的长度上延伸且可具有与形成开口102的边缘103大体上吻合的形状，或压纹可具有其它的形状和布置。
图15描绘了根据本发明各个其它方面的又一示范性垫片781的截面区段的示意图。此实施例类似于先前的实施例，垫片781也具有压纹783。如图15所示，压纹783包括填充压纹凹痕789的副密封材料785。在所说明的实施例中，副密封材料785部分地覆盖主密封材料793的顶表面791，主密封材料793覆盖基片795。在其它实施例中，副密封材料覆盖主密封材料793大致全部的顶表面791且包括增加厚度的一部分以大致填充凹痕。在凹痕789中的副密封材料785提供了对垫片781的增强结构强度并防止在压挤两个密封表面之间的垫片时压纹783塌陷。
应了解利用此示范性构成和由此构想到的其它构造，可选择基片、渗透性材料和/或主密封材料和副密封材料以提供在凸缘之间的特定最小间隔或相反地提供在凸缘之间的最大压挤。这样一来，可消除对常用来保持凸缘表面之间的间隔的刚性隔离件或其它装置的需要。举例而言，且并无限制意义，考虑将金属或其它半刚性网格用作可透性基片。在网格的丝线或股线交叉处，总基片厚度约等于两个股线直径的和，这限制了凸缘接近压在垫片的相反表面上的相对凸缘的能力。因此，通过选择基片以具有特定的丝线直径或股线直径，可控制在凸缘表面之间的最小间距。此外，应了解的是，许多渗透性材料和/或主密封材料和副密封材料如聚合物易于应力松弛，从而导致从凸缘区域挤出。通过提供最小间距且因此提供最大压挤，聚合物可能经受较小的压挤力和因此经受更小的压力下挤出。作为备选，在需要使用特定聚合物的情况下，可选择基片以最大限度地减小应力松弛且因此减小压力下挤出。应了解由于可透性基片和渗透性材料和/或主密封材料和副密封材料协调地作用，可选择其多种组合以提供最后所得垫片的期望特性。
尽管以特定详细程度在上文描述了本发明的某些实施例，但在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本领域技术人员可以对所公开的实施例进行多种修改。任何方向术语(例如，上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、顺时针和逆时针)仅用于识别目的以帮助读者理解本发明的各种实施例，除非在权利要求中另外具体陈述，并不具有限制意义，尤其是关于位置、方位或本发明的用途。连接术语(例如，连结、附接、联接、连接等)应以其广义理解且可包括在元件连接之间的居间部件和元件之间的相对运动。因此，连接术语未必暗示两个元件直接连接和相对于彼此固定地连接。
虽然在文中关于特定方面详细地描述了本发明，但应了解此详细描述只是本发明的举例说明，且只是出于提供对本发明全面且允许的公开的目的。本领域技术人员应认识到，参照各个实施例所讨论的各个元件可互换以形成属于本发明范围内的全新的实施例。构想到上述所包括或在附图中所示的所有内容应认为仅是说明性的而非限制意义的。在不脱离本发明精神的情况下可以对本发明的细节和结构做出修改。文中所陈述的详细描述决非意图限制本发明或以别的方式排除本发明任何这样的其它实施例、改装、变型、修改和等效布置。
本发明的上述描述说明并描述了本发明的各种实施例。由于在不脱离本发明范围的情况下可以对上述构成做出各种修改，因此期望在上文描述所包括或在附图中所示的所有内容均认为是说明性的而非限制意义的。而且，本发明的范围涵盖属于权利要求范围内的上述实施例的各种修改、组合、更改等。此外，本公开内容仅示出和描述了本发明的选定实施例，但本发明能够以各种其它组合、修改和环境来使用且能够做出在如文中所表达的本发明原理的范围内、与上文的教导内容相当的和/或在相关领域的技术或知识内的变化和修改。而且，在不脱离本发明范围的情况下，各个实施例的某些特点和特征可选择性地互换和应用到本发明的其它已说明和未说明的实施例。

Claims (64)

1.一种具有上面和下面的垫片，所述垫片包括：
基片，所述基片包括可透性材料，在所述可透性材料内具有间隙空间；以及
渗透性材料，其至少部分地覆盖所述基片且至少部分地填充所述间隙空间，所述渗透性材料包括聚合物材料，且具有位于所述垫片的上面上的上花纹化表面和位于所述垫片的下面上的下花纹化表面。
2.根据权利要求1所述的垫片，其特征在于，所述上花纹化表面和所述下花纹化表面为沿外形的表面，各沿外形的表面均包括交叉的突起和分别位于所述交叉的突起之间的凹处。
3.根据权利要求2所述的垫片，其特征在于，所述沿外形的表面包括相应的所述上面和所述下面大致全部的表面区域。
4.根据权利要求3所述的垫片，其特征在于，所述交叉的突起和所述凹处包括位于所述上面和所述下面中的各个面上的栅格花纹。
5.根据权利要求2所述的垫片，其特征在于，所述基片是网格材料，所述网格材料具有并行的第一元件和横向延伸的第二元件，所述间隙空间分别位于交叉的第一元件和第二元件之间。
6.根据权利要求5所述的垫片，其特征在于，位于所述上面上的突起远离所述第一元件和所述第二元件的上表面突出，且位于所述下面上的突起远离所述第一元件和所述第二元件上的下表面突出。
7.根据权利要求1所述的垫片，其特征在于，所述垫片还包括压纹，所述压纹包括位于所述上面中的凹痕和位于所述下面中的突起。
8.根据权利要求1所述的垫片，其特征在于，所述渗透性材料包括聚丙烯酸酯橡胶(ACM)。
9.根据权利要求1所述的垫片，其特征在于，所述渗透性材料包括含氟弹性体。
10.一种具有上面和下面的垫片，所述垫片包括：
基片；
用于提供所述垫片的本体密封的主密封材料，所述主密封材料至少部分地覆盖所述基片；以及
副密封材料，其至少部分地覆盖所述主密封材料以便提供所述垫片的界面密封。
11.根据权利要求10所述的垫片，其特征在于，所述基片包括具有间隙空间的可透性材料，且所述主密封材料至少部分地填充所述间隙空间。
12.根据权利要求10所述的垫片，其特征在于，所述主密封材料包括第一聚合物涂层，且所述副密封材料包括第二聚合物涂层。
13.根据权利要求11所述的垫片，其特征在于，所述主密封材料覆盖大致全部的所述基片，且所述副密封材料覆盖大致全部的所述主密封材料。
14.根据权利要求11所述的垫片，其特征在于，所述垫片具有至少部分地由所述垫片的边缘所限定的开口，且所述副密封材料包括至少一个边缘密封突起，所述边缘密封突起覆盖邻近所述开口的所述主密封材料。
15.根据权利要求14所述的垫片，其特征在于，所述边缘密封突起大致覆盖所述垫片的边缘。
16.根据权利要求14所述的垫片，其特征在于，所述边缘密封突起从所述垫片的边缘向内间隔开。
17.根据权利要求14所述的垫片，其特征在于，所述边缘密封突起在所述垫片的上面处在所述基片上方突出。
18.根据权利要求17所述的垫片，其特征在于，所述边缘密封突起在所述垫片的下面处在所述基片下方突出。
19.根据权利要求14所述的垫片，其特征在于，所述垫片还包括压纹，所述压纹包括位于所述上面中的凹痕和位于所述下面中的突起。
20.根据权利要求10所述的垫片，其特征在于，所述垫片还包括压纹，所述压纹包括位于所述上面中的凹痕和位于所述下面中的突起，所述副密封材料包括覆盖所述凹痕中的主密封涂层的涂层。
21.根据权利要求10所述的垫片，其特征在于，所述上面和所述下面包括相应的花纹化表面，各所述花纹化表面均包括交叉的突起和分别位于所述交叉的突起之间的凹处。
22.根据权利要求21所述的垫片，其特征在于，所述沿外形的表面包括相应的所述上面和所述下面大致全部的表面区域。
23.根据权利要求22所述的垫片，其特征在于，所述交叉的突起和所述凹处包括位于所述上面和所述下面中的各个面上的栅格花纹。
24.根据权利要求10所述的垫片，其特征在于，所述基片是网格材料，所述网格材料具有并行的第一元件和横向延伸的第二元件，所述间隙空间分别位于交叉的第一元件和第二元件之间。
25.根据权利要求11所述的垫片，其特征在于，所述第一聚合物涂层是相对地硬的聚合物，且所述第二聚合物是相对地软的聚合物。
26.根据权利要求11所述的垫片，其特征在于，所述第一聚合物涂层是含氟弹性体。
27.根据权利要求26所述的垫片，其特征在于，所述第二聚合物涂层是聚丙烯酸酯(ACM)。
28.根据权利要求26所述的垫片，其特征在于，所述第二聚合物涂层是含氟弹性体。
29.根据权利要求25所述的垫片，其特征在于，所述第一聚合物涂层是聚丙烯酸酯(ACM)。
30.根据权利要求29所述的垫片，其特征在于，所述第二聚合物涂层是含氟弹性体。
31.根据权利要求29所述的垫片，其特征在于，所述第二聚合物涂层是聚丙烯酸酯(ACM)。
32.一种形成具有上面和下面的垫片的方法，所述方法包括：
提供具有间隙空间的基片；
利用渗透性材料至少部分地覆盖所述基片且至少部分地填充所述间隙空间，
在所述垫片的上面上形成上花纹化表面；以及，
在所述垫片的下面上形成下花纹化表面。
33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述上花纹化表面和所述下花纹化表面为沿外形的表面，各所述沿外形的表面包括交叉的突起和分别位于所述交叉的突起之间的凹处。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述上花纹化表面和所述下花纹化表面形成在相应的所述上面和所述下面的大致全部的表面区域上。
35.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述交叉的突起和所述凹处包括形成在所述上面和所述下面中的各个面上的栅格花纹。
36.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述基片是网格材料，所述网格材料具有并行的第一元件和横向延伸的第二元件，所述间隙空间分别位于交叉的第一元件和第二元件之间。
37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，覆盖所述基片包括将所述基片浸渍在聚合涂层中。
38.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，覆盖所述基片包括利用聚合物涂层喷涂所述基片。
39.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述方法还包括形成压纹，所述压纹包括位于所述上面中的凹痕和位于所述下面中的突起。
40.一种形成具有开口、上面和下面的垫片的方法，所述方法包括：
提供基片；
利用主密封材料至少部分地覆盖所述基片，所述主密封材料用于提供所述垫片的本体密封；
利用副密封材料至少部分地覆盖所述主密封材料，所述副密封材料用于提供所述垫片的界面密封。
41.根据权利要求40所述的方法，其特征在于，所述基片具有间隙空间，且所述至少部分地覆盖所述基片包括至少部分地填充所述基片内的所述间隙空间。
42.根据权利要求40所述的方法，其特征在于，所述主密封材料包括第一聚合物涂层，且所述副密封材料包括第二聚合物涂层。
43.根据权利要求41所述的方法，其特征在于，所述第一聚合物涂层覆盖大致全部的所述基片，且所述第二聚合物涂层覆盖大致全部的所述第一聚合涂层。
44.根据权利要求40所述的方法，其特征在于，所述方法还包括切割所述基片以产生所述开口。
45.根据权利要求40所述的方法，其特征在于，所述垫片具有邻近所述开口的边缘区，且所述方法还包括由所述副密封材料形成至少一个边缘密封突起，所述副密封材料覆盖位于所述边缘区处的所述主密封材料。
46.根据权利要求45所述的方法，其特征在于，所述边缘密封突起在所述垫片的上面处在所述基片上方突出。
47.根据权利要求45所述的方法，其特征在于，所述边缘密封突起在所述垫片的下面处在所述基片下方突出。
48.根据权利要求45所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述垫片中形成压纹，所述压纹包括位于所述上面中的凹痕和位于所述下面中的突起。
49.根据权利要求45所述的方法，其特征在于，所述副密封材料基本上填充所述凹痕。
50.根据权利要求40所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述上面上形成上花纹化表面和在所述下面上形成下花纹化表面。
51.根据权利要求50所述的方法，其特征在于，形成所述上花纹化表面和所述下花纹化表面包括在所述垫片的上面上和下面上将所述副密封材料压制成形为相应的栅格花纹。
52.根据权利要求50所述的方法，其特征在于，形成所述上花纹化表面和所述下花纹化表面包括将所述副密封材料喷涂到所述主密封材料上。
53.根据权利要求50所述的方法，其特征在于，形成所述上花纹化表面和所述下花纹化表面包括将所述副密封材料印刷到所述主密封材料上。
54.根据权利要求40所述的方法，其特征在于，至少部分地覆盖所述基片包括下列方法中的至少一种：将所述主密封材料喷涂、浸渍、印刷和喷射到所述基片上。
55.根据权利要求40所述的方法，其特征在于，所述至少部分地覆盖所述主密封材料包括下列方法中的至少一种：将所述副密封材料喷涂、浸渍、印刷和喷射到所述主密封材料上。
56.一种垫片，包括：
由网格材料形成的基片；
位于所述基片上的聚合材料涂层，所述涂层被构造成由凸起部分和凹下部分所限定的花纹。
57.根据权利要求56所述的垫片，其特征在于，所述网格材料包括筛网。
58.根据权利要求57所述的垫片，其特征在于，所述筛网由交叉的金属股线形成。
59.根据权利要求56所述的垫片，其特征在于，所述基片具有第一面和第二面，且所述涂层被构造成位于所述面中的至少一个上的花纹。
60.根据权利要求56所述的垫片，其特征在于，所述凸起部分和所述凹下部分延伸在所述垫片的大致全部的表面区域上。
61.一种垫片，包括：
具有第一面和第二面的丝网基片；
位于所述基片上的聚合材料涂层，所述涂层在所述基片的至少一个面上形成预定花纹。
62.根据权利要求61所述的垫片，其特征在于，所述预定花纹延伸在所述至少一个面的大致全部的表面区域上。
63.根据权利要求61所述的垫片，其特征在于，所述基片包括压纹，所述压纹包括位于所述第一面中的凹痕和位于所述第二面中的突起。
64.根据权利要求63所述的垫片，其特征在于，所述涂层包括至少部分地覆盖所述第一面且至少部分地填充所述凹痕的聚合材料。
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