CN212131291U - 一种增强型四氟垫片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增强型四氟垫片，包括四氟垫片主体，四氟垫片主体内嵌有金属网板，所述金属网板的表面上相间布置有凸环和凹环，所述凸环和凹环同心布置，所述金属网板上均匀分布由若干通孔。金属网板的表面上相间布置有凸环和凹环，凸环和凹环同心布置，即将金属网板压制成上下表面具有相互错开锯齿形状的同心圆凸环和凹槽，在保证四氟垫片具有有一定的压缩、回弹性能；在金属网板上均匀分布由若干通孔，通孔设计减少了四氟树脂在烧结过程中因网板存在而无法进行上下层结晶熔合，引起产品分层的机率，有效提高了成品率。

Description

一种增强型四氟垫片

技术领域

本实用新型涉及密封材料与结构技术领域，尤其是涉及一种增强型四氟垫片。

背景技术

聚四氟乙烯材料具有优异的耐腐蚀性和耐高温的特点，所以得到广泛应用，但也存在易蠕变、冷流等自身缺陷；为解决上述缺陷，目前常规方法是在聚四氟乙烯树脂中添加无机填料的方法来改善其易蠕变、冷流缺陷，由于两者填充难以均匀，仍然无法得到有效改善，容易产生“跑、冒、滴、漏”等密封问题，难以实现长期安全可靠的密封。

例如，中国专利公开号“CN207261655U”公开日2018年04月20日，名称为“一种聚四氟乙烯垫片”公开了一种聚四氟乙烯垫片。它包括环形结构的橡胶体，所述橡胶体的两侧端面上从内到外排布有多圈凸起条，各圈凸起条的高度从内到外逐渐增高，橡胶体的两侧端面上具有从橡胶体环形中心孔向外包覆的聚四氟乙烯材料层，聚四氟乙烯材料层的厚度2-3mm。该实用新型采用聚四氟乙烯以提高耐磨性和耐腐蚀性。但是，聚四氟乙烯材料存在易蠕变、冷流等缺陷，难以实现长期安全可靠的密封。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术中，聚四氟乙烯为基材的四氟垫片存在回弹性能，密封性受温度等环境影响大，难以实现长期安全可靠的密封的缺点，提供一种增强型四氟垫片，具有回弹性能好，密封可靠等特性。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种增强型四氟垫片，包括四氟垫片主体，四氟垫片主体内嵌有金属网板，所述金属网板的表面上相间布置有凸环和凹环，所述凸环和凹环同心布置，所述金属网板上均匀分布由若干通孔。

上述技术方案中，金属网板的表面上相间布置有凸环和凹环，凸环和凹环同心布置，即将金属网板压制成上下表面具有相互错开锯齿形状的同心圆凸环和凹槽，在保证四氟垫片具有有一定的压缩、回弹性能；在金属网板上均匀分布由若干通孔，通孔设计减少了四氟树脂在烧结过程中因网板存在而无法进行上下层结晶熔合，引起产品分层的机率，有效提高了成品率。

作为优选，四氟垫片主体表面设有同心布置的密封水线，四氟垫片主体表面的密封水线与同侧金属网板表面的凸环一一对应。金属网板压制成上下表面具有波纹状同心圆密封水线。金属网板上下表面具有相互错开锯齿形状的同心圆凸环和凹槽，在凸环和凹槽的顶点处形成了密封水线，由于包裹在聚四氟乙烯材质内在，四氟垫片主体表面也相应形成密封水线，加强垫片的密封性能。

作为优选，所述金属网板与所述四氟垫片主体同心布置，所述金属网板位于所述四氟垫片主体内部的中间。在四氟垫片的内部设置金属网板，在金属网板提供较好的回弹性能和减弱压力和温度变化及机械振动对垫片的影响的同时，保证四氟垫片表面依然具有耐腐蚀性、摩擦系数低等特点。

作为优选，所述金属网板的材质为奥氏体不锈钢。选用在低温中金相组织稳定性较高的奥氏体不锈钢金属网板材料，保证金属网板强度的同时易于加工。

作为优选，金属网板为压制而成的一片式金属网板。一体成型的金属网板没有连接节点，使得金属网板的结构一致性好，刚性更强。

作为优选，四氟垫片主体的材料为添加无机填料的聚四氟乙烯树脂。选用改良型PTFE 树脂与准纳米级无机材料通过专用设备进行超音速气流混合。

作为优选，所述四氟垫片主体为通过烧结工艺一体成型的整体式结构。通过烧结工艺一体成型的整体式结构使得四氟垫片主体的整体强度较好，对金属网板的包裹较好。

作为优选，所述通孔的孔径范围为2-5mm，通孔的孔间距范围为1-3mm。保证金属网板强度的同时使通孔数量有一定的保证，减少了四氟树脂在烧结过程中因网板存在而无法进行上下层结晶熔合而引起产品分层的机率。

本实用新型的有益效果是：(1)通过内嵌金属网板减弱压力和温度变化及机械振动对四氟垫片的影响；(2)采用通孔设计，提高成品率；(3)金属网板位于四氟垫片主体的中部，保证四氟垫片表面依然具有耐腐蚀性、摩擦系数低等特点；(4)金属网板结构一致性好，保证强度的同时易于加工。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型的一种金属网板示意图；

图3是本实用新型的一种俯视图。

图中：四氟垫片主体1、密封水线11、金属网板2、通孔21。

具体实施方式

为使本实用新型技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

具体实施例：如图1至图3所示，一种增强型四氟垫片，包括四氟垫片主体1，四氟垫片主体内嵌有金属网板2，所述金属网板的表面上相间布置有凸环和凹环，所述凸环和凹环同心布置，所述金属网板上均匀分布由若干通孔21，金属网板与所述四氟垫片主体同心布置，所述金属网板位于所述四氟垫片主体内部的中间。四氟垫片主体表面设有同心布置的密封水线11，四氟垫片主体表面的密封水线与同侧金属网板表面的凸环一一对应。所述金属网板与所述四氟垫片主体同心布置，所述金属网板位于所述四氟垫片主体内部的中间。

本实施例中，金属网板的表面上相间布置有凸环和凹环，凸环和凹环同心布置，即将金属网板压制成上下表面具有相互错开锯齿形状的同心圆凸环和凹槽，在保证四氟垫片具有有一定的压缩、回弹性能；在金属网板上均匀分布由若干通孔，通孔设计减少了四氟树脂在烧结过程中因网板存在而无法进行上下层结晶熔合，引起产品分层的机率，有效提高了成品率。在四氟垫片的内部设置金属网板，在金属网板提供较好的回弹性能和减弱压力和温度变化及机械振动对垫片的影响的同时，保证四氟垫片表面依然具有耐腐蚀性、摩擦系数低等特点。

具体的，所述四氟垫片主体为通过烧结工艺一体成型的整体式结构。通过烧结工艺一体成型的整体式结构使得四氟垫片主体的整体强度较好，对金属网板的包裹较好。金属网板的材质选用奥氏体不锈钢，金属网板为压制而成的一片式金属网板，四氟垫片主体的材料选用添加无机填料的聚四氟乙烯树脂，通孔的孔径为3mm，通孔的孔间距为1mm。金属网板如此设计，使得垫片既有金属的高强度，又有有益的压缩回弹性能，可以消除压力、温度变化和机械振动的影响，而通孔设计避免了聚四氟乙烯材料出现分层现象。

在本实施例中，选用电子级超洁净的PTFE树脂与超洁净准纳米级无机材料进行超音速气流混合，使两者填充更加均匀充分，在确保制备产品原料清洁度前提下，有效改变聚四氟乙烯易蠕变、冷流等自身缺陷得到改良型聚四氟乙烯的原料；选用在低温中金相组织稳定性较高的奥氏体不锈钢作为金属网板的材料，在网板上设计孔径为3mm，相邻网孔间距为 1mm的均匀通孔，然后通过模具将金属网板压制成上下表面具有相互错开锯齿形状的同心圆沟槽，在保证金属网板强度的同时，又有一定的压缩、回弹性能，且网孔的设计减少了四氟树脂在烧结过程中因网板存在而无法进行上下层结晶熔合，引起产品分层的机率，有效提高了成品率；确定聚四氟乙烯的原料用量，将其至于模具的上下模内，将金属网板放置在中间，合模压制形成坯料，传统四氟垫片烧结周期较短，一般在12小时内烧结完成，本实施例公开的四氟垫片由于加入了准纳米级无机材料，为使准纳米级材料充分与聚四氟乙烯相熔合，经多次试制，延长其烧结周期，尤其结晶阶段保温时间，制得得产品既保留了四氟耐腐蚀的优异性能，同时也改善了聚四氟乙烯易蠕变、冷流的缺陷，金属网板还起到增强作用，在高压、低温、强腐蚀等苛刻工况中使用时，仍能保持其优良密封性能；最后通过超纯水对垫片表面进行超声波清洗和红外干燥及铝塑真空包装，垫片洁净度(清洗水电导率)≤0.1uS/cm。

经检测，本实施例的技术指标如下：

项目	单位	指标值
			体积密度	g/cm<sup>3</sup>	2.4±0.2
压缩率	％	10±5
			回弹率	％	≥30
泄漏率	cm<sup>3</sup>/s	≤1.0×10<sup>-4</sup>
			应力松弛	％	≤40
洁净度(清洗水电导率)	uS/cm	≤0.1

本实施例的增强型四氟垫片具有优良的回弹性，在压力、温度交变及振动等场合仍能保持其优异的密封可靠性，改善了聚四氟乙烯垫片易蠕变、冷流的缺陷，产品的洁净度高，成品率高、耐腐蚀性好、表面摩擦系数小，尤其是垫片洁净度指标好，特别适用于半导体行业。

Claims (7)

1.一种增强型四氟垫片，包括由聚四氟乙烯制作的四氟垫片主体，其特征是，四氟垫片主体内嵌有金属网板，所述金属网板的表面上相间布置有凸环和凹环，所述凸环和凹环同心布置，所述金属网板上均匀分布由若干通孔。

2.根据权利要求1所述的一种增强型四氟垫片，其特征是，所述四氟垫片主体表面设有同心布置的密封水线，所述四氟垫片主体表面的密封水线与同侧的所述金属网板的表面上的凸环一一对应。

3.根据权利要求1所述的一种增强型四氟垫片，其特征是，所述金属网板与所述四氟垫片同心布置，所述金属网板位于所述四氟垫片内部的中间。

4.根据权利要求1所述的一种增强型四氟垫片，其特征是，所述金属网板为压制而成的一片式金属网板。

5.根据权利要求1所述的一种增强型四氟垫片，其特征是，所述四氟垫片主体的材料为添加无机填料改性的聚四氟乙烯树脂。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种增强型四氟垫片，其特征是，所述四氟垫片主体为通过烧结工艺一体成型的整体式结构。

7.根据权利要求1所述的一种增强型四氟垫片，其特征是，所述通孔的孔径范围为2-5mm，通孔的孔间距范围为1-3mm。

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