PTFE（聚四氟乙烯）復(fù)合材料是含有PTFE的兩種或兩種以上不同性質(zhì)或不同相物質(zhì)共混、共聚或組合在一起構(gòu)成的性能比其組成材料優(yōu)異的一類新型復(fù)合材料。通過(guò)材料復(fù)合，既發(fā)揮了PTFE的優(yōu)異特性，又克服了PTFE的冷流蠕變和不耐磨等缺點(diǎn)，使其具有減摩、耐磨、自潤(rùn)滑、耐蝕、耐熱、耐老化、耐壓縮、抗蠕變、尺寸穩(wěn)定和線膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，并提高了導(dǎo)熱性和硬度，降低了成本。國(guó)內(nèi)外已用這種新型復(fù)合材料制成特殊工況用的密封件，比如高壓、高溫、高速、高真空、易燃易爆、有毒、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)等，這些密封件廣泛用于石油化工、化肥、農(nóng)藥、航空、航天及核工業(yè)上，常用作往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)的密封，如活塞和活塞桿的密封。既可用于干摩擦無(wú)油潤(rùn)滑的場(chǎng)合，又可在條件允許的情況下實(shí)行油潤(rùn)滑。 為增強(qiáng)PTFE復(fù)合材料密封件的彈性，必須與彈性體、壓緊環(huán)、凸面座、凹面座、各種形式的金屬?gòu)椈蛇M(jìn)行結(jié)構(gòu)組合，形成彈性致動(dòng)密封。最常用的是金屬?gòu)椈芍聞?dòng)，這是將螺旋形的平彈簧或圓金屬絲彈簧置于密封圈內(nèi)通過(guò)機(jī)械加工或模壓制成的環(huán)形空間內(nèi)，以保證密封件能產(chǎn)生高度的彈性和磨損自動(dòng)補(bǔ)償作用，從而形成優(yōu)異的動(dòng)密封。2.1 J形和L形聚四氟乙烯密封圈 J和L形密封圈常用PTFE添加石墨、玻璃纖維、青銅、二硫化鉬和各種金屬氧化物，以改善并增強(qiáng)PTFE的各種性能。其特點(diǎn)是摩擦力小，能承受干摩擦;唇口和軸表面的磨損率低;溫度適用范圍為-50～200℃;耐油耐蝕;密封性優(yōu)良。例如用PTFE添加玻璃纖維等制作的L形密封圈用于液壓和氣動(dòng)活塞上。若添加15%玻璃纖維，就可使熱膨脹系數(shù)下降1/2。L形密封圈可作單向或雙向運(yùn)動(dòng)的活塞密封。 J形密封圈用作活塞桿的密封，一般是將其安裝在殼體上作為固定式密封，用來(lái)密封往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸。密封圈的底夾在殼體的凹槽中，由壓蓋支承。唇端總是朝向正壓側(cè)，唇的內(nèi)徑與軸相接觸，以便利用自緊密封原理實(shí)現(xiàn)密封，唇可以沿軸表面自由運(yùn)動(dòng)。2.2 U形密封圈 以PTFE為基料再添加填料所制作的U形密封，可以安裝在運(yùn)動(dòng)的活塞上，又可以作為固定密封安裝在殼體上（圖29.6-4）起密封作用，而不需要調(diào)整填料壓蓋。 U形密封是平衡型密封，也就是在內(nèi)徑和外徑上都密封，并配有支承環(huán)來(lái)保護(hù)密封（圖29.6-4a），以防止在壓力作用下被壓扁或扭曲。U形圈裝在密封槽中，壓環(huán)和唇之間間隙1.6～3mm，即至少為唇緣厚度的25%，使唇部不得接觸壓環(huán)，以便系統(tǒng)流體自由進(jìn)入，從而可以利用自緊原理進(jìn)行密封。壓環(huán)的垂直腹板上的橫向孔可以保證U形開(kāi)口內(nèi)的壓力平衡。圖b所示是用一個(gè)橡膠O形圈來(lái)增加靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的接觸力，以改進(jìn)初始密封效果。2.3 V形密封圈 用PTFE添加玻璃粉、石墨或二硫化鉬等可以制作V形圈。V形圈以多個(gè)圈成組安裝，有一個(gè)凸面座和一個(gè)凹面座這樣可以提高密封效果和使用壽命。 唇的截面內(nèi)側(cè)輪廓線為曲線，外側(cè)輪廓線為直線，從而使得兩個(gè)相鄰環(huán)之間為點(diǎn)接觸，以得到較高的撓性。唇的曲線使得套裝在一起的密封圈形成單線接觸，從而迫使各密封圈以最小的摩擦靠著相鄰圈的45°斜邊產(chǎn)生撓曲。凹面座的作用是防止壓力升高時(shí)密封圈變形，凸面座有助于唇自動(dòng)起作用，并在承受壓力時(shí)產(chǎn)生可靠的密封。適宜的彈簧尺寸，應(yīng)使密封圈圓周長(zhǎng)度上的平均載荷為18～27N/cm。每套填料密封組件中V形圈的數(shù)量取3～5個(gè)。2.4其他密封圈 碳氟密封是用PTFE添加石墨、二硫化鉬等混合物制成。這種材料的耐磨性是純PTFE的上百倍。運(yùn)動(dòng)壽命比硅橡膠密封長(zhǎng)。適應(yīng)溫度范圍-40～200℃，密封壓力達(dá)70MPa。 該密封用于往復(fù)軸的密封。密封內(nèi)裝有圓形和V形截面的各種機(jī)械彈簧（可用不銹鋼帶），有敞開(kāi)的也有PTFE復(fù)合材料包起來(lái)的。密封在安裝時(shí)必須使彈簧受到壓縮，從而可以在無(wú)壓力時(shí)形成初始密封。因其具有自密封機(jī)理，故密封效能隨著壓力的增加而增強(qiáng)。密封嵌入時(shí)應(yīng)使C形套的開(kāi)口總是面對(duì)系統(tǒng)壓力一側(cè)，以形成自緊式密封。敞形式的彈簧材料應(yīng)根據(jù)流體的腐蝕性來(lái)選材。當(dāng)采用金屬簧時(shí)，可用O形環(huán)彈性體來(lái)替代。 環(huán)槽密封反PTFE復(fù)合材料制成各種各樣的有小槽的墊板，并與其他彈性擠壓型密封件組成組合環(huán)槽密封，PTFE復(fù)合材料墊板密封接觸面，帶有小鋸齒槽。這些環(huán)向的小槽形成許多類似迷宮的單個(gè)隔室，使每一道槽都產(chǎn)生壓力降，從而將總壓力分割為一連串的由環(huán)槽產(chǎn)生的壓差，微小的溝槽象儲(chǔ)存有少量潤(rùn)滑液的儲(chǔ)存器，使密封元件經(jīng)常處在液膜上運(yùn)行，從而減小了摩擦與磨損。