[发明专利]复合密封材料

说明书

本发明涉及一种复合密封材料，它适用于各种阀门和泵等的密封件中。

通常，用于蒸汽、水、油、化学品以及热电厂的管道中的阀门都被安装在很窄、很高、以及露天等地方。因此，更换阀门的密封件是十分困难的。另外，用于热电厂中的各种阀门，其定位方向是多变的，如水平方向、倾斜方向以及垂直方向等。从这点来考虑，更换密封件也是很困难的。

在日本专利延迟公开No.6-58,425和No.6-87,674(美国专利申请No、8/68,674)中，公开了用于上述密封件中的复合密封材料。这种复合密封材料包括一里面部分和一包围该里面部分的外面部分。该里面部分由陶瓷松散材料或类似材料组成，而该外面部分由碳基材料组成。

上述的复合密封材料具有至少一个碳制的外面部分，由构成的上述阀门和泵等的密封件具有充足的密封性能，因为这种密封材料易于组装并有良好的密封性。然而，如果这种密封件是通过将多块密封材料装入填密函并对它们加压而制成的话，则有时会使密封件没有充足的密封性能。

本发明的目的就是要消除上述的缺陷而提供一种具有改进的密封性能的复合密封材料。

根据本发明的第一方面，该复合密封材料具有一里面部分和一包围该里面部分的外面部分，所述外面部分由至少一种碳基材料组成，其特征是所述碳制外面部分的松密度(bulk density)为0.3-2.0克/厘米³。

根据本发明的第二方面，该复合密封材料具有一里面部分和一包围该里面部分的外面部分，所述外面部分由至少一种碳基材料组成，其特征是在所述碳制外面部分中混入纤维成分。

根据本发明的第三方面，该复合密封材料具有一里面部分和包围该里面部分的外面部分，所述外面部分由至少一种碳基材料组成，其特征是在所述碳制外面部分上涂敷有一油层。

根据本发明的第四方面，该复合密封材料具有一里面部分和一包围该里面部分的外面部分，所述外面部分由至少一种碳基材料组成，其特征是在所述外面部分上涂敷一有机层或一无机层。

在上述结构中，可以提高利用本发明的复合密封材料制成的密封件的密封性能。本发明是在研究分析了下列因素后而提出的，即：碳制外面部分的松密度的影响(第一方面)，碳制外面部分中的混合成分的影响(第二方面)，以及碳制外面部分上的涂层的影响(第三和第四方面)。    

本发明的复合密封材料可应用于所有可装纳密封件的填密函中，而不管填密函的尺寸如何变化。因此，与常规的密封件相比，采用由本发明的复合密封材料制成的密封件时，不必将各种密封件制备成具有与各种填密函相对应的尺寸。

另外，通过将碳制外面部分的松密度控制在0.3-2.0克/厘米³，就可以将体积缩减率控制在30-80％。因此，就可获得具有极好密封性能的密封件。

另外，如果使用陶瓷、金属、塑料和实心碳精作为复合密封材料的里面部分的话，则该里面部分发挥聚合体的性能。因此，与只由单独的碳层制成的密封件相比，它具有良好的紧固应力保持性能。再有，更好的是用陶瓷作里面部分，因为陶瓷有好的耐热性，并且相对于碳制外面部分具有良好的附着性。

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

图1是一示意图，表示了本发明的复合密封材料的一个实施例。

图2是一示意图，表示了使用本发明的复合密封材料的填密系统的一个实施例。

首先对本发明的复合密封材料以及由其构成的密封件加以说明。

图1示意性地表示了作为本发明的复合密封材料的一种实施例的料粒CB。料粒CB具有一基本上球形的陶瓷颗粒2，它由一球壳形的碳层3包围。最好用天然石墨做碳层3。陶瓷颗粒2可由瓷、矾土、氮化硅、氧化锆、碳或类似物组成。陶瓷颗粒2的直径约大于0.5毫米。料粒CB的直径大约为1-10毫米。

另外，如果假定使用料粒CB的填密系统的成形紧固应力为200-500公斤/厘米²，则最好使用具有高于500公斤/厘米²的压缩应力的陶瓷颗粒2。此外，碳层3的厚度最好基本等于或大于陶瓷颗粒2的直径D的一半(即+≥D/2)。