CN107864663A - 密封件 - Google Patents

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M·R·巴德罗萨梅
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Saint Gobain Performance Plastics Corp
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Abstract

本发明公开了一种密封件，其包括：护套，所述护套包括限定中心轴线的环形主体和延伸到所述环形主体中与所述中心轴线同心的凹部，其中所述护套包括至少30wt％的PTFE和至少10wt％的填充材料，并且其中所述填充材料包括含硼材料、含氮材料、含钛材料、含硅材料、碳纤维、玻璃纤维或其组合；以及布置在所述凹部中的激励元件。

Description

密封件
技术领域
本公开涉及密封件。
背景技术
典型地使用密封件来防止在两个部件(例如内部和外部部件，如轴和腔孔)之间的环带内发生泄漏。密封件可以定位在轴和腔孔之间以保持不同的流体压力或分离在密封件的相对侧的不同流体组分。传统的密封件在长时期暴露于高温(例如350℃)时经常失效。诸如与高性能发动机关联的行业继续需要能够长时期承受高温、同时保持有效的密封特性的密封件。
附图说明
实施例通过示例的方式示出并且不旨在在附图中被限制。
图1包括根据实施例的密封件的横截面图。
具体实施方式
与图组合的以下描述被提供以帮助理解本文中公开的教导。以下论述将聚焦于教导的具体实现方式和实施例。该聚焦被提供以帮助描述教导并且不应当被解释为限制教导的范围或可应用性。然而，可以基于如本申请中公开的教导使用其它实施例。
术语“包括”、“包含”、“具有”或它们的任何其它变型旨在涵盖非排他包括。例如，包括特征的列表的方法、制品或装置不必仅仅被限制到那些特征，而是可以包括未明确列出或这样的方法、制品或装置固有的其它特征。此外，除非相反地明确说明，“或”是指可兼或而不是互斥或。例如，条件A或B由以下的任何一个满足：A为真(或存在)并且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)并且B为真(或存在)，以及A和B都为真(或存在)。
而且，“一”的使用被用于描述本文中所述的元件和部件。这样做仅仅是为了方便和给出本发明的范围的一般意义。该描述应当被理解为包括一个、至少一个或单个，也包括多个，反之亦然，除非明确它表示另外含义。例如，当在本文中描述单个物品时，超过一个物品可以代替单个物品被使用。类似地，在本文中描述超过一个物品的情况下，单个物品可以替代该超过一个物品。
除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。材料、方法和示例仅仅是示例性的而不是旨在限制。在本文中未描述的范围内，关于具体材料和处理动作的许多细节是常规的，并且可以在密封领域中的教科书和其它来源中找到。
根据本文中描述的实施例的密封件大体上可以包括限定凹部的护套和布置在凹部中的激励元件。在某些实施例中，护套可以包括均质组合物，其包括例如至少30wt％的聚合物材料和至少10wt％的填充材料。填充材料可以嵌入聚合物材料内，增强护套的一个或多个属性。在特定实施例中，填充材料可以包括含硼材料、含氮材料、含钛材料、含硅材料、碳纤维、玻璃纤维或其组合。
参考图1，密封件100大体上可以包括护套102和激励元件104。护套102可以包括限定凹部110的指状件106和108。在实施例中，指状件106和108可以关于线112对称，使得凹部110也是对称的。激励元件104可以布置在凹部110内，例如部分地布置在凹部110中或完全布置在凹部110中。在实施例中，指状件106和108中的至少一个可以包括朝着凹部110延伸的远侧凸缘112。远侧凸缘112可以防止激励元件104从凹部110移位。
激励元件104可以包括适于在至少一个向外定向的方向上(例如朝着指状件106和108中的至少一个)提供向外偏压力的主体。在实施例中，激励元件104可以包括弹簧，例如螺旋弹簧或具有O形横截面轮廓的主体。在另一实施例中，激励元件104可以具有选自D形、U形或C形的横截面轮廓。在特定实施例中，激励元件104可以具有悬臂轮廓，其中激励元件104的表面以邻近指状件106或108中的至少一个的方式延伸。激励元件104的悬臂部分可以向外偏压指状件106和108彼此分开。
在特定情况下，激励元件104可以具有缠绕设计。例如，激励元件104的内部部分可以包括与激励元件104的外部部分的材料不同的第一材料。外部部分可以围绕内部部分的全部或一部分缠绕。在另一情况下，激励元件104可以包括具有弓形横截面的线。线可以卷绕或缠绕以形成大致O形的横截面。在又一情况下，激励元件104可以包括被缠绕以形成大致O形横截面的带。在特定实施例中，带可以具有彼此间隔开一定厚度的两个主表面。带可以限定长度、宽度和厚度，其中长度大于宽度，并且其中宽度大于厚度。带可以卷绕成使得相邻的线圈在径向方向上部分地彼此重叠，例如重叠至少10％，至少20％，或至少30％，或者使得相邻的线圈在径向方向上不重叠。在安装之前，激励元件104可以限定大于凹部110的直径的直径。也就是说，在实施例中，激励元件104可以对于凹部110尺寸过大。
在实施例中，激励元件104可以相对于护套102浮动。更特别地，激励元件104可以相对于凹部110自由地移动。在另一实施例中，激励元件104可以联接到护套102，例如通过粘合剂，护套102和激励元件104中的一个或两者的机械变形，螺纹或非螺纹紧固件，或者通过将激励元件104至少部分地嵌入护套102内。在实施例中，激励元件104的端部可以包封在护套102内以防止激励元件104从护套102移位。在使用粘合剂的实施例中，粘合剂层(未示出)可以布置在激励元件104的至少一部分和护套102之间。粘合剂层可以包含热熔粘合剂。可以使用的粘合剂的实例包括含氟聚合物、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚/聚酰胺共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯四氟乙烯(ETFE)、ETFE共聚物、全氟烷氧基(PFA)或其任何组合。另外，粘合剂可以包括选自-C＝O、-C-O-R、-COH、-COOH、-COOR、-CF2＝CF-OR或其任何组合的至少一个官能团，其中R是含有1至20个碳原子的环状或线性有机基团。另外，粘合剂可以包括共聚物。
作为非限制性示例，激励元件104可以包括聚合物、金属、合金或其组合。在特定实施例中，激励元件104包括金属。示例性的金属包括钢、青铜、铜、蒙乃尔合金(Monel)、因科镍合金(Inconel)、埃尔吉洛合金(Elgiloy)、哈氏合金(Hastelloy)以及油回火铬硅或钒。在实施例中，激励元件104可以包括钼、钴、铁、铬、铜、锰、钛、锆、铝、碳、钨或其任何组合。在特定实施例中，激励元件104包括不锈钢，例如301不锈钢、302/304不锈钢、316不锈钢或17-7不锈钢。
在实施例中，可以将一个或多个耐腐蚀涂层(未示出)施加到激励元件104。耐腐蚀涂层可以具有在1至50微米的范围内，例如在5至20微米的范围内或甚至在7至15微米的范围内的厚度。耐腐蚀涂层可以包括粘合促进剂层和环氧化物层。在实施例中，环氧化物层可以增加激励元件104的耐腐蚀性。例如，环氧化物层可以基本上防止诸如水、盐等的腐蚀性元素接触激励元件104，由此抑制其化学腐蚀。
在某些实施例中，护套102可以具有至少0.01、至少0.1或至少0.2的平均表面粗糙度Ra。在其它实施例中，Ra可以不大于1，不大于0.5，或不大于0.4。在特定实施例中，护套102可以具有在0.1和0.7之间并包括0.1和0.7的范围内的Ra。更特别地，Ra可以在0.2和0.4之间并包括0.2和0.4的范围内。
护套102可以具有至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70或至少75的肖氏D硬度。在实施例中，护套102可以具有不大于100、不大于90或不大于80的肖氏D硬度。可能理想的是，护套102包括具有在45和100之间并包括45和100的范围内的肖氏D硬度的材料，以在长时间使用期间防止护套102的破坏，同时为密封件100提供足够低的密封特性。
在某些实施例中，护套102可以包括聚合物材料。示例性聚合物包括聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯-丙烯(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)、全氟烷氧基烷烃(PFA)、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯(PE)、聚砜、聚酰胺(PA)、聚苯醚、聚苯硫醚(PPS)、聚氨酯、聚酯、液晶聚合物(LCP)或其任何组合。根据特定实施例，护套102可以包括含氟聚合物。示例性的含氟聚合物包括氟化乙烯丙烯(FEP)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，全氟烷氧基(PFA)，四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三元共聚物(THV)，聚三氟氯乙烯(PCTFE)，乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)，乙烯三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)或其任何组合。PTFE根据本文所述的特定实施例使用，因为它显示出优良的密封特性，同时维持移动部件之间的低摩擦界面。
在某些实施例中，护套102可以包括具有至少30wt％的PTFE、至少35wt％的PTFE、至少40wt％的PTFE、至少45wt％的PTFE或至少50wt％的PTFE的混合物。在其它实施例中，混合物可以不大于90wt％的PTFE，不大于75wt％的PTFE，不大于70wt％的PTFE，不大于65wt％的PTFE，不大于60wt％的PTFE，或不大于55wt％的PTFE。在特定实施例中，护套102可以包括含有在护套的30wt％和90wt％之间并包括30wt％和90wt％的范围内的PTFE的混合物。在某些实施例中，混合物可以包括在护套的40wt％和60wt％之间并包括40wt％和60wt％的范围内的PTFE。在其它实施例中，混合物可以包括在护套的60wt％和90wt％之间并包括60wt％和90wt％的范围内的PTFE。
在实施例中，混合物还可以包括填充材料。填充材料可以包括含硼材料、含氮材料、含钛材料、含硅材料、碳纤维、玻璃纤维或其组合。在更特定的实施例中，填充材料可以包括硼化钛、氮化硼、硅粉或其任何组合。
在实施例中，混合物可以包括至少10wt％的填充材料，至少15wt％的填充材料，至少20wt％的填充材料，至少25wt％的填充材料，至少30wt％的填充材料，至少35wt％的填充材料，或至少40wt％的填充材料。在实施例中，混合物可以包括不大于70wt％的填充材料，不大于65wt％的填充材料，不大于60wt％的填充材料，不大于55wt％的填充材料，不大于50wt％的填充材料，或不大于45wt％的填充材料。在特定实施例中，填充材料可以均匀地分布在整个混合物中。均匀分布可以有利于护套102内的均匀磨损率，防止形成局部磨损，例如局部破裂或局部磨损。在另一特定实施例中，填充材料可以不均匀地分布在整个混合物中。以这样的方式，填充材料的wt％在护套102内的第一位置与其中的第二位置相比可以不同。例如，与将指状件106和108连接在一起的护套102的跟部相比，填充材料可以更重地沉积在指状件106和108中的至少一个，例如两者中。替代地，与指状件106和108中的一个或两者相比，跟部可以包括更高浓度的填充材料。
在特定情况下，混合物可以包括在混合物的45-55wt％之间并包括45-55wt％的范围内的PTFE，在混合物的30-50wt％之间并包括30-50wt％的范围内的碳纤维，以及在混合物的5-15wt％之间并包括5-15wt％的范围内的硼化钛。在更特定的情况下，混合物可以包括约50wt％的PTFE，约40wt％的碳纤维，以及约10wt％的硼化钛。
在另一特定情况下，混合物可以包括在混合物的45-55wt％之间并包括45-55wt％的范围内的PTFE，在混合物的30-50wt％之间并包括30-50wt％的范围内的玻璃纤维，以及在混合物的5-15wt％之间并包括5-15wt％的范围内的硼化钛。在更特定的情况下，护套102可以包括约50wt％的PTFE，约40wt％的玻璃纤维，以及约10wt％的硼化钛。
在又一特定情况下，混合物可以包括约75wt％的PTFE和约25wt％的氮化硼。
在又一特定情况下，混合物可以包括约85wt％的PTFE和约15wt％的硅粉。
在特定实施例中，可以通过将上述的填充材料中的任何一种或多种与诸如PTFE的聚合物材料组合而形成混合物。可以执行混合直到混合物均匀地分布，使得填充材料的密度相对均匀。然后混合物可以成形为环形主体。在特定实施例中，可以通过挤出、模制、铸造、轧制、冲压、切割或其任何组合执行成形。在某些实施例中，成形的环形主体可以被固化一段时间，例如至少1小时。此时，成形的环形主体可以包括凹部110。替代地，成形的环形主体可以被机械加工以形成凹部110。更具体地，可以从成形的环形主体去除材料，直到合适地形成凹部110。
在实施例中，在成形的环形构件形成之后，激励元件104可以定位在凹部110中。在另一实施例中，当混合物仍然柔软、柔顺、柔韧或以另外方式不完全固化时，激励元件104可以相对于成形的环形构件定位。这可以适合于激励元件104部分地或完全地包封在护套102内的应用。
根据某些实施例，密封件100可以相应地在内部和外部部件114和116(例如轴和腔孔)之间使用。更特别地，密封件100可以布置在由外部部件116的腔孔内的区域和内部部件114的外表面形成的环带内。在某些实施例中，内部部件114可以相对于外部部件116纵向地平移(例如往复移动)。在其它实施例中，内部部件114可以相对于外部部件116旋转。密封件100可以防止或减少一种或多种流体组分从密封件的第一侧进入或脱出到其第二、相反侧。
在特定情况下，内部和外部部件114和116可以是高温组件的一部分。也就是说，组件可以在高温例如至少275℃、至少300℃、至少325℃或甚至至少350℃下操作。作为非限制性实施例，组件可以包括发动机，例如喷气发动机，其中轴相对于一个或多个压缩机或涡轮机旋转。密封件100可以布置在轴和压缩机或涡轮机中的至少一个之间，防止或减轻由密封件的相对侧的压力差导致的不希望的流体泄漏，例如空气泄漏、燃料泄漏或压力泄漏。
密封件100可以适于在高温下长时间使用。在实施例中，密封件可以具有在350℃下测量的至少60,000分钟、至少65,000分钟、至少70,000分钟、至少75,000分钟、至少80,000分钟、至少85,000分钟、至少90,000分钟、至少95,000分钟、至少100,000分钟或至少120,000分钟的有效寿命。当在本文中使用时，“有效寿命”描述密封件或包括密封件的组件表现出最小期望的密封操作特性的时间段(即，密封件或组件能够以规定的泄漏率或在规定的泄漏率以下操作多长时间)。有效寿命根据静态测试被测量。静态测试是安装在环带内时密封件泄漏率的量度。密封件可以具有101mm的初始内径和108mm的初始外径。环带可以具有适合密封件的凹槽，使得密封件可以安装在凹槽内。15PSI的压力施加到密封件的一侧，而密封件的另一侧处于室温(即22℃)和环境压力下。组件在该条件下保持在规定的温度下持续一段时间，在此期间传感器监测流体泄漏。在另一实施例中，密封件可以具有在365℃下测量的至少60,000分钟、至少65,000分钟、至少70,000分钟、至少75,000分钟、至少80,000分钟、至少85,000分钟、至少90,000分钟、至少95,000分钟、至少100,000分钟或至少120,000分钟的有效寿命。在这样的时间之后，密封件100可以具有在规定的泄漏率内的密封操作特性。
在特定的实施例中，密封件可以具有使用静态测试在350℃下测量的小于100立方厘米每分钟(cc/min)的泄漏率。在更特定的实施例中，密封件可以具有小于90cc/min、小于80cc/min、小于70cc/min、小于60cc/min、小于50cc/min、小于40cc/min、小于30cc/min或小于20cc/min的泄漏率。在另一实施例中，密封件可以具有使用静态测试在365℃下测量的小于100cc/min的泄漏率。在更特定的实施例中，密封件可以具有小于90cc/min、小于80cc/min、小于70cc/min、小于60cc/min、小于50cc/min、小于40cc/min、小于30cc/min或小于20cc/min的泄漏率。
在长时间使用之后，护套102可以沿着激励元件104接触并偏压的凹部110形成凹痕或标记。由垂直于护套102的表面的方向上的凹痕的最大深度测量的凹痕深度在很大程度上基于护套102和激励元件104的材料特性。在实施例中，凹痕深度在350℃下运行60,000分钟后测量为小于0.5mm，小于0.45mm，小于0.4mm，小于0.35mm，小于0.3mm，小于0.25mm，小于0.2mm，小于0.15mm，小于0.1mm，小于0.05mm或小于0.01mm。随着凹痕深度随着不同材料的使用而减小，相信密封件100的有效寿命可能增加。因此，在特定实施例中，凹痕深度小于0.25mm。
长时间暴露于高温之后密封件的重量可能变化。例如，这可能是由于在加载和热条件下护套的热不稳定性引起的材料降解而导致。在这方面，密封件100可以具有在热暴露之前测量的初始比重GI，以及在暴露于365℃持续60,000分钟之后测量的老化比重GA。在实施例中，GI可以大于GA。例如，GI/GA的比率可以小于1.4，小于1.35，小于1.3，小于1.25，小于1.2，小于1.15，小于1.1，或小于1.05。在另一实施例中，GI可以近似等于GA。也就是说，在暴露于365℃持续60,000分钟之后，密封件100的重量可以保持相对不变，使得GI/GA可以为约1。在特定实施例中，GI/GA的比率可以在0.95和1.25之间并包括0.95和1.25的范围内，在0.96和1.2之间并包括0.96和1.2的范围内，或在0.99和1.16之间并包括0.99和1.16的范围内。
在实施例中，护套材料可以具有在暴露于高温之前测量的初始断裂伸长率EABI，以及在暴露于高温之后测量的有效断裂伸长率EABE，其中EABI不大于150％的EABE，不大于145％的EABE，不大于140％的EABE，不大于135％的EABE，不大于130％的EABE，不大于125％的EABE，不大于120％的EABE，不大于115％的EABE，不大于110％的EABE，或不大于105％的EABE。在实施例中，EABI/EABE的比率可以为约1.0。也就是说，护套102的断裂伸长率可以在暴露于高温之前和之后测量为相对相同。这可以减少通常与在高温下长时期使用关联的磨损和疲劳。在又一实施例中，EABI/EABE可以小于1.0，例如小于0.995，小于0.99，或小于0.985。
在另一实施例中，护套材料可以具有在暴露于高温之后相对不变的极限拉伸强度(UTS)下的伸长率。例如，护套102可以具有在暴露于高温之前测量的UTSI，以及在暴露于高温之后测量的UTSE，其中UTSE:UTSI的比率不小于1:5，不小于1:4，不小于1:3，不小于1:2，不小于1:1，不小于2:1，不小于3:1，不小于4:1，或甚至不小于5:1。在实施例中，UTSE/UTSI可以小于5，小于4，小于3，小于2，小于1，小于0.9，小于0.8，小于0.7，或小于0.6。在另一实施例中，UTSE可以为至少101％的UTSI，至少105％的UTSI，至少110％的UTSI，至少115％的UTSI，至少120％的UTSI，或至少125％的UTSI。
许多不同的方面和实施例是可能的。下面描述了那些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域技术人员将领会，那些方面和实施例仅是示例性的，并不限制本发明的范围。实施例可以根据如下列出的实施例中的任何一个或多个。
实施例1.一种密封件，其包括：
护套，所述护套包括限定中心轴线的环形主体和延伸到所述环形主体中与所述中心轴线同心的凹部，其中所述护套包括至少30wt％的PTFE和至少10wt％的填充材料，并且其中所述填充材料包括含硼材料、含氮材料、含钛材料、含硅材料、碳纤维、玻璃纤维或其组合；以及
布置在所述凹部中的激励元件。
实施例2.一种密封件，其包括：
护套，所述护套包括限定中心轴线的环形主体和延伸到所述环形主体中与所述中心轴线同心的凹部；以及
布置在所述凹部中的激励元件，
其中所述密封件具有在300℃或350℃或365℃下测量的至少60,000分钟的有效寿命。
实施例3.一种密封件，其包括：
护套，所述护套包括具有中心轴线的环形主体和限定凹部的外表面，所述凹部延伸到所述环形主体中与所述中心轴线同心；以及
布置在所述凹部中的激励元件，
其中所述密封件具有使用静态测试在350℃下测量的小于100cc/min的泄漏率，并且其中所述护套具有在接触所述激励元件的表面的位置处测量的小于0.25mm的凹痕深度。
实施例4.一种组件，其包括：
内部部件；
具有腔孔的外部部件，所述内部部件布置在所述腔孔中；以及
布置在所述内部部件和所述外部部件之间的密封件，所述密封件包括：
护套，所述护套包括具有中心轴线的环形主体和限定凹部的外表面，所述凹部延伸到所述环形主体中与所述中心轴线同心，其中所述护套包括至少30wt％的PTFE和至少10wt％的填充材料，并且其中所述填充材料包括含硼材料、含氮材料、含钛材料、含硅材料、碳纤维、玻璃纤维或其组合；以及
布置在所述凹部中的激励元件。
实施例5.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或组件，其中所述激励元件包括主体，所述主体适于在至少一个向外定向的方向上提供向外力，其中所述激励元件包括弹簧，其中所述激励元件包括螺旋弹簧。
实施例6.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述激励元件具有选自D形、U形或C形的横截面轮廓，其中所述激励元件具有悬臂轮廓，其中所述激励元件具有缠绕设计，其中所述激励元件包括具有弓形横截面的线，其中所述激励元件包括带，其中所述激励元件在所述凹部内浮动，其中所述激励元件联接到所述护套，其中所述激励元件部分地嵌入所述护套内。
实施例7.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述激励元件具有O形横截面轮廓。
实施例8.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述激励元件包括聚合物、金属、合金或其组合，其中所述激励元件包括钢，其中所述激励元件包括301不锈钢。
实施例9.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括在横截面中看到的内部指状件和外部指状件，其中所述内部指状件和所述外部指状件关于线对称，其中所述内部指状件和所述外部指状件中的至少一个包括朝着所述凹部延伸的远侧凸缘，其中所述激励元件完全布置在所述凹部中。
实施例10.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括至少0.01、至少0.1或至少0.2的平均表面粗糙度Ra，其中Ra不大于1，不大于0.5，或不大于0.4，其中Ra在0.1和0.7之间并包括0.1和0.7的范围内，或在0.2和0.4之间并包括0.2和0.4的范围内。
实施例11.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套具有根据肖氏硬度D测量的至少45、至少50、至少55、至少60、至少65、至少70或至少75的硬度，其中根据肖氏D测量的硬度不大于100，不大于90，或不大于80。
实施例12.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括至少30wt％的PTFE，至少35wt％的PTFE，至少40wt％的PTFE，至少45wt％的PTFE，或至少50wt％的PTFE，其中所述护套包括不大于90wt％的PTFE，不大于75wt％的PTFE，不大于70wt％的PTFE，不大于65wt％的PTFE，不大于60wt％的PTFE，或不大于55wt％的PTFE。
实施例13.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括至少10wt％的填充材料，至少15wt％的填充材料，至少20wt％的填充材料，至少25wt％的填充材料，至少30wt％的填充材料，至少35wt％的填充材料，或至少40wt％的填充材料，其中所述护套包括不大于70wt％的填充材料，不大于65wt％的填充材料，不大于60wt％的填充材料，不大于55wt％的填充材料，不大于50wt％的填充材料，或不大于45wt％的填充材料，其中所述填充材料均匀地分布在整个所述护套中，其中所述填充材料不均匀地分布在整个所述护套中。
实施例14.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括填充材料，其中所述填充材料包括含硼材料、含氮材料、含钛材料、含硅材料、碳纤维、玻璃纤维或其组合。
实施例15.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括在所述护套的45-55wt％的范围内的PTFE，其中所述护套包括在所述护套的30-50wt％的范围内的碳纤维填充物，其中所述护套包括在所述护套的5-15wt％的范围内的硼化钛填充物。
实施例16.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括约50wt％的PTFE，约40wt％的碳纤维，以及约10wt％的硼化钛。
实施例17.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括在所述护套的45-55wt％的范围内的PTFE，其中所述护套包括在所述护套的30-50wt％的范围内的玻璃纤维填充物，其中所述护套包括在所述护套的5-15wt％的范围内的硼化钛填充物。
实施例18.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括约50wt％的PTFE，约40wt％的玻璃纤维，以及约10wt％的硼化钛。
实施例19.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括约75wt％的PTFE，以及约25wt％的氮化硼。
实施例20.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括约85wt％的PTFE，以及约15wt％的硅粉。
实施例21.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述密封件具有在300℃或350℃或365℃下测量的至少60,000分钟、至少65,000分钟、至少70,000分钟、至少75,000分钟、至少80,000分钟、至少85,000分钟、至少90,000分钟、至少95,000分钟、至少100,000分钟或至少120,000分钟的有效寿命。
实施例22.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述密封件具有使用静态测试在350℃下测量的小于100cc/min的泄漏率，其中所述泄漏率小于90cc/min，小于80cc/min，小于70cc/min，小于60cc/min，小于50cc/min，小于40cc/min，小于30cc/min，或小于20cc/min。
实施例23.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中，所述护套具有在60,000分钟的操作之后在接触所述激励元件的表面的位置处测量的小于0.5mm、小于0.45mm、小于0.4mm、小于0.35mm、小于0.3mm、小于0.25mm、小于0.2mm、小于0.15mm、小于0.1mm、小于0.05mm或小于0.01mm的凹痕深度。
实施例24.根据前述实施例中的任一项所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括具有在热暴露之前测量的初始比重GI以及在暴露于365℃持续60,000分钟之后测量的老化比重GA的材料，并且其中GI/GA小于1.4，小于1.35，小于1.3，小于1.25，小于1.2，小于1.15，小于1.1，小于1.05，或小于1.0，其中GI/GA为至少0.5，至少0.75，或至少0.95。
应当注意并非需要上述的所有特征，可以不需要具体特征的一部分，并且除了描述的那些之外还可以提供一个或多个特征。此外，描述特征的顺序不一定是安装特征的顺序。
为了清楚在本文中在独立实施例的背景下描述的某些特征也可以在单个实施例中组合地被提供。相反地，为了简洁在单个实施例的背景下描述的各种特征也可以独立地或以任何子组合被提供。
上面关于具体实施例描述了益处、其它优点和问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案和可以导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更显著的任何(一个或多个)特征不应当被理解为任何或所有权利要求的关键的、需要的或必要的特征。
本文中所述的实施例的具体说明和例示旨在提供各种实施例的结构的一般理解。具体说明和例示不旨在用作使用本文中所述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的详尽和全面描述。独立实施例也可以在单个实施例中组合地被提供，并且相反地，为了简洁在单个实施例的背景下描述的各种特征也可以独立地或以任何子组合被提供。此外，对用范围描述的值的引用包括该范围内的每一个值，包括引用的范围端值。本领域技术人员仅仅在阅读该说明书之后将显而易见许多其它实施例。其它实施例可以被使用并且从本公开导出，使得可以进行结构替代、逻辑替代或任何变化而不脱离本公开的范围。因此，本公开被视为是示例性的而不是限制性的。

Claims (15)

1.一种密封件，其包括：
护套，所述护套包括限定中心轴线的环形主体和延伸到所述环形主体中与所述中心轴线同心的凹部，其中所述护套包括至少30wt％的PTFE和至少10wt％的填充材料，并且其中所述填充材料包括含硼材料、含氮材料、含钛材料、含硅材料、碳纤维、玻璃纤维或其组合；以及
布置在所述凹部中的激励元件。
2.一种密封件，其包括：
护套，所述护套包括限定中心轴线的环形主体和延伸到所述环形主体中与所述中心轴线同心的凹部；以及
布置在所述凹部中的激励元件，
其中所述密封件具有在300℃或350℃或365℃下测量的至少60,000分钟的有效寿命。
3.一种密封件，其包括：
护套，所述护套包括具有中心轴线的环形主体和限定凹部的外表面，所述凹部延伸到所述环形主体中与所述中心轴线同心；以及
布置在所述凹部中的激励元件，
其中所述密封件具有使用静态测试在350℃下测量的小于100cc/min的泄漏率，并且其中所述护套具有在接触所述激励元件的表面的位置处测量的小于0.25mm的凹痕深度。
4.根据权利要求1所述的密封件或组件，其中所述激励元件包括适于在至少一个向外定向的方向上提供向外力的主体。
5.根据权利要求1所述的密封件或密封组件，其中所述激励元件具有选自D形、U形或C形的横截面轮廓。
6.根据权利要求1所述的密封件或密封组件，其中所述激励元件具有O形横截面轮廓。
7.根据权利要求1所述的密封件或密封组件，其中所述激励元件包括聚合物、金属、合金或其组合。
8.根据权利要求1所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括在横截面中看到的内部指状件和外部指状件，其中所述内部指状件和所述外部指状件关于线对称，其中所述内部指状件和所述外部指状件中的至少一个包括朝着所述凹部延伸的远侧凸缘，其中所述激励元件完全布置在所述凹部中。
9.根据权利要求1所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括至少0.01且不大于1的平均表面粗糙度Ra。
10.根据权利要求1所述的密封件或密封组件，其中所述护套具有根据肖氏硬度D测量的至少45且不大于100的硬度。
11.根据权利要求1所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括至少30wt％的PTFE和不大于90wt％的PTFE。
12.根据权利要求1所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括至少10wt％的填充材料，以及不大于70wt％的所述填充材料。
13.根据权利要求1所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括填充材料，其中所述填充材料包括含硼材料、含氮材料、含钛材料、含硅材料、碳纤维、玻璃纤维或其组合。
14.根据权利要求1所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括在所述护套的45-55wt％的范围内的PTFE，其中所述护套包括在所述护套的30-50wt％的范围内的碳纤维填充物，其中所述护套包括在所述护套的5-15wt％的范围内的硼化钛填充物。
15.根据权利要求1所述的密封件或密封组件，其中所述护套包括在所述护套的45-55wt％的范围内的PTFE，其中所述护套包括在所述护套的30-50wt％的范围内的玻璃纤维填充物，其中所述护套包括在所述护套的5-15wt％的范围内的硼化钛填充物。
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