CN101481505A - 模压烧结石墨密封环及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模压烧结石墨密封环及其制造方法，该密封环组成成份的重量百分比为：煤沥青80～92％，土状石墨3～15％，耐磨碳墨1～7％；其制造方法包括将各组份按重量比例称量、搅拌均匀后和无水乙醇按1∶0.1的体积比加入捏合机中加热捏合成颗粒状块料，捏合时间2～ 5小时，捏合温度165℃～220℃；将捏合好的块料冷却粉碎并过筛60～120目后放入模具中施以100～200Mpa/cm2压力成型，液压机温度165℃～200℃，压制时间30秒～2分钟；将压制成型的产品在温度为1100℃～1350℃的真空炉内保温0.5～3小时烧结成型；成型后的产品在真空浸渍炉中用树脂进行浸渍。本发明可以密封环不但不易变形，自润滑性好，摩擦系数低，耐高温，耐腐蚀，硬度高，而且使用寿命长。
Description
技术领域：
本发明涉及一种密封环，尤其是一种模压烧结石墨密封环及其制造方法。
背景技术：
目前，国内生产的石墨密封环主要是采用热压石墨工艺，即将石墨粉和树脂配方后的粉料在180℃的硫化机内用各种型号的模具固化一定时间后压制而成。虽然热压石墨密封环在常温下已可满足使用，但是其使用温度低且易变形、磨损快、不耐腐蚀，在温度高于100℃以上或者有腐蚀介质的情况下便会产生变形，从而使热压石墨密封环很难在许多恶劣工况条件中使用，特别是在汽车水泵和柴油机冷却泵中使用时，易造成漏水，从而使发动机损坏而使水泵或冷却泵无法正常工作。
发明内容：
本发明的目的是提供一种不易变形、自润滑性好、摩擦系数低、耐高温、耐腐蚀、硬度高、使用寿命长的模压烧结石墨密封环及其制造方法。
本发明的另一个目的是提供一种上述模压烧结石墨密封环的制造方法。
本发明采用的是以下组成成份和制造工艺来实现上述目的。
本发明模压烧结石墨密封环的组成成份的重量百分比为：煤沥青80～92％，土状石墨3～15％，耐磨碳墨1～7％。
本发明模压烧结石墨密封环的制造工艺包括以下步骤：
①、将煤沥青、土状石墨和耐磨碳墨按重量比例称量、搅拌均匀；
②、将无水乙醇和搅拌混合均匀的粉末按0.1∶1的体积比加入捏合机中加热并捏合成颗粒状块料，捏合时间为2～5小时，捏合温度为165℃～220℃；
③、将捏合好的颗粒状块料先进行冷却，接着用粉碎机粉碎成粉料，然后将粉料过筛60～120目；
④、将过筛后的粉料放入模具中施以100～200Mpa/cm2压力成型，液压机温度为165℃～200℃，压制时间为30秒～2分钟；
⑤、将已压制成型的产品放在真空炉内烧结，温度控制在1100℃～1350℃，保温0.5～3小时烧结成型；
⑥、将烧结成型后的产品放入真空浸渍炉中，用树脂浸渍1～2次，温度为250℃，时间3～10小时。
采用上述组成成份和制造工艺的有益效果在于，通过煤沥青的高温烧结碳化和真空浸渍，从而使密封环填补了气孔，提高了密度和强度，使模压烧结密封环在使用中的表面温度从原来的<100℃提高至250℃，使表面密封面不起泡和变形，保证密封效果，改善了密封环的自润滑性，提高了密封环的硬度，并使其具有较好的耐腐蚀性和良好的干摩擦性，比原来提高了两倍以上的使用寿命。
具体实施例：
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
组成成份：煤沥青80％重量，土状石墨15％重量，耐磨碳墨5％重量。
工艺步骤：首先将煤沥青、土状石墨和耐磨碳墨按重量比例称量、搅拌均匀；接着将无水乙醇和搅拌混合均匀的粉末按0.1∶1的体积比加入捏合机中加热并捏合成颗粒状块料，捏合时间控制在2～5小时，捏合温度控制在165℃～220℃；捏合后的颗粒状块料先进行冷却，然后用粉碎机粉碎成粉料，并将粉料过筛60～120目，即采用60～120目的筛子对粉料进行过筛；过筛后的粉料放入模具中施以100～200Mpa/cm2压力成型，液压机温度控制在165℃～200℃，压制时间控制在30秒～2分钟；接着将已压制成型的产品放在真空炉内烧结，温度控制在1100℃～1350℃，保温0.5～3小时烧结成型；然后将烧结成型后的产品放入真空浸渍炉中，用树脂浸渍1～2次，温度为250℃，时间3～10小时；最后清洗密封环表面，并将环体表面研磨加工后检验入库。
技术性能指标：密度1.75g/cm3，肖氏硬度HS85，抗折强度60mPa。
实施例2：
组成成份：煤沥青87％重量，土状石墨10％重量，耐磨碳墨3％重量。
工艺步骤：首先将煤沥青、土状石墨和耐磨碳墨按重量比例称量、搅拌均匀；接着将无水乙醇和搅拌混合均匀的粉末按0.1∶1的体积比加入捏合机中加热并捏合成颗粒状块料，捏合时间控制在2～5小时，捏合温度控制在165℃～220℃；捏合后的颗粒状块料先进行冷却，然后用粉碎机粉碎成粉料，并将粉料过筛60～120目，即采用60～120目的筛子对粉料进行过筛；过筛后的粉料放入模具中施以100～200Mpa/cm2压力成型，液压机温度控制在165℃～200℃，压制时间控制在30秒～2分钟；接着将已压制成型的产品放在真空炉内烧结，温度控制在1100℃～1350℃，保温0.5～3小时烧结成型；然后将烧结成型后的产品放入真空浸渍炉中，用树脂浸渍1～2次，温度为250℃，时间3～10小时；最后清洗密封环表面，并将环体表面研磨加工后检验入库。
技术性能指标：密度1.77g/cm3，肖氏硬度HS88，抗折强度58.5mPa。
实施例3：
组成成份：煤沥青92％重量，土状石墨7％重量，耐磨碳墨1％重量。
工艺步骤：首先将煤沥青、土状石墨和耐磨碳墨按重量比例称量、搅拌均匀；接着将无水乙醇和搅拌混合均匀的粉末按0.1∶1的体积比加入捏合机中加热并捏合成颗粒状块料，捏合时间控制在2～5小时，捏合温度控制在165℃～220℃；捏合后的颗粒状块料先进行冷却，然后用粉碎机粉碎成粉料，并将粉料过筛60～120目，即采用60～120目的筛子对粉料进行过筛；过筛后的粉料放入模具中施以100～200Mpa/cm2压力成型，液压机温度控制在165℃～200℃，压制时间控制在30秒～2分钟；接着将已压制成型的产品放在真空炉内烧结，温度控制在1100℃～1350℃，保温0.5～3小时烧结成型；然后将烧结成型后的产品放入真空浸渍炉中，用树脂浸渍1～2次，温度为250℃，时间3～10小时；最后清洗密封环表面，并将环体表面研磨加工后检验入库。
技术性能指标：密度1.8g/cm3，肖氏硬度HS90，抗折强度56mPa。
Claims (2)
1、一种模压烧结石墨密封环，其组成成份的重量百分比为：煤沥青80～92％，土状石墨3～15％，耐磨碳墨1～7％。
2、一种权利要求1所述的模压烧结石墨密封环的制造方法，其制造方法包括以下步骤：
①、将煤沥青、土状石墨和耐磨碳墨按重量比例称量、搅拌均匀；
②、将无水乙醇和搅拌混合均匀的粉末按0.1∶1的体积比加入捏合机中加热并捏合成颗粒状块料，捏合时间为2～5小时，捏合温度为165℃～220℃；
③、将捏合好的颗粒状块料先进行冷却，接着用粉碎机粉碎成粉料，然后将粉料过筛60～120目；
④、将过筛后的粉料放入模具中施以100～200Mpa/cm2压力成型，液压机温度为165℃～200℃，压制时间为30秒～2分钟；
⑤、将已压制成型的产品放在真空炉内烧结，温度控制在1100℃～1350℃，保温0.5～3小时烧结成型；
⑥、将烧结成型后的产品放入真空浸渍炉中，用树脂浸渍1～2次，温度为250℃，时间3～10小时。
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