哪些材料适合做高温油封材料

杰呈

高温油封的性能依赖于在高温环境下仍能保持优异物理特性（如弹性、化学稳定性及低摩擦）的材料。在弹性体中，氟橡胶（FKM）与硅胶在约200-230°C温度范围内表现出色，而聚四氟乙烯（PTFE）等特种聚合物可承受更高温度。对于极端环境（如>300°C甚至数千度），石墨基或金属增强型密封件（常与PTFE唇口结合）成为首选。复合材料设计（如碳石墨填充PTFE、PEEK）进一步提升了密封件的耐温上限和抗热降解性能。

1. PTFE密封件

聚四氟乙烯（PTFE）密封件凭借卓越的高温稳定性和极低摩擦系数，成为干燥或润滑不足工况下的理想选择。其工作温度范围覆盖-260°C至约+300°C，部分特殊等级产品甚至可承受更高间歇性温度波动。

2. 氟橡胶（FKM）密封件

氟碳弹性体（FKM）具备优异的抗热降解、抗氧化及耐化学腐蚀性能，在约205–230°C温度下可连续运行，成为该温度区间的核心材料。更高性能的FKM复合材料可短期承受超过+230°C（最高约+250°C）的温度，同时保持低压缩永久变形和卓越的抗老化特性。据数据表显示，典型FKM油封的温度范围为基础等级的-26°C至+205°C，特殊等级可达+230°C。

3. 硅胶密封件

硅橡胶密封件在低温环境下保持柔韧性，同时具备抗热氧化性能，可在-60°C至+200°C温度范围内稳定工作，部分特殊配方甚至可耐受+300°C高温。其优异的耐热弹性使其广泛应用于汽车、食品加工及电子封装等领域。

4. 石墨基密封件

柔性石墨密封件作为无机材料，具备极高的耐温性能：在惰性气体环境中可承受约3000°F（约1650°C），在空气中则可达约850°F（约450°C）。纯石墨垫片在非氧化环境下甚至可耐受高达5000°F（约2760°C）的极端温度，因此广泛用于发电、石化等高温工业领域。

5. 金属增强及复合材料密封件

5.1 金属外壳密封件
带金属外壳的无弹簧旋转轴密封件将氟碳密封件与聚四氟乙烯（PTFE）支撑结构相结合，可在高温、高压工况下提供可靠的密封性能。

5.2 碳石墨填充PTFE
Duron®6是一种碳石墨填充聚四氟乙烯（PTFE）复合材料，其额定工作温度范围为-250°F至+600°F（约-160°C至+315°C），既保留了PTFE的低摩擦特性，又显著提升了材料的强度和热稳定性。

5.3 PEEK密封件
聚醚醚酮（PEEK）密封件作为一种高强度聚合物材料，可在超过+250°C的温度下持续运行，常用于纯聚合物材料难以满足要求的严苛工况。

6. 选择指南

选择高温油封时，需重点关注以下因素：

• 温度范围：密封材料的连续工作额定值需与实际工况温度匹配，并预留峰值温度裕度；
• 化学相容性：需验证其对燃料、润滑剂及工艺流体的耐受能力（PTFE和FKM表现优异，硅胶相对较弱）；
• 压力与速度：复合材料或金属增强设计更能适应高压、高滑动速度工况；
• 气氛条件：石墨密封件的耐温上限受气氛显著影响（空气中约450°C，惰性气体中约1500°C）。
  

针对大多数最高约200°C的高温油封需求，FKM/Viton®和硅胶是经济高效的选择；当温度超过约250°C时，PTFE密封件或复合PTFE/石墨混合材料成为首选；在极端条件（>400°C至>1000°C）下，则必须采用石墨基或金属增强密封件。最终选择需全面考量使用环境的温度、压力、化学品及大气环境等因素。