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一．進口O型圈密封失效的類型

1）材質(zhì)選擇不正確,材料與工作介質(zhì)不匹配；

2）O型圈部分地“ 冷流”到密封間隙中破損；

3）密封結(jié)構(gòu)、型式不合理；

4）溝槽尺寸設計不正確, 即壓縮率、拉伸量超出使用范圍；

5）溝槽加工精度、表面粗糙度不符合要求。

二．進口Ｏ圈、太空用O型圈

1）O型圈密封由于其結(jié)構(gòu)簡單、密封可靠而被廣泛使用。在航空和航天器中，也經(jīng)常采用這種密封結(jié)構(gòu)，如飛機和載人飛船的舷窗大多使用這種結(jié)構(gòu)，空間站生物艙的艙門亦采用。材料一般為橡膠，由于橡膠是高分子聚合物，空間的各種環(huán)境條件特別是原子氧對其密封性能的影響不可忽視。

2）低地球軌道(LEO)的空間環(huán)境主要由N2、O2、Ar、He、H和原子氧AO(atomicoxygen)組成，其中原子氧的含量很多，大約占80%。原子氧不僅具有很強的氧化性，而且當飛行器以軌道速度在LEO中運行時，原子氧以(7~8)km/s的相對速度撞擊材料的表面，其撞擊材料的平均動能可達(4~5)eV，這個過程會造成表面材料剝蝕(surfacematerialerosion)及材料性能退化(materialdegradation)，從而引起材料使用效果發(fā)生變化。對于氟硅膠O型密封件來講，目前國內(nèi)外關于其原子氧剝蝕效應的研究成果較少，因此有必要對其原子氧的剝蝕效應進行研究。

3）地面模擬實驗是除空間暴露實驗外應用頗為廣泛的一種原子氧剝蝕效應的研究方法，與空間實驗相比，其優(yōu)點是限制條件少、費用低、周期短，目前工程上大量使用的是等離子體型設備。這類設備所得到的關于原子氧-材料剝蝕效應以及數(shù)據(jù)與LEO暴露實驗可以定性地吻合，能夠定性的了解原子氧能量、通量和環(huán)境粒子對材料性能等的影響，為空間材料的選擇和評定提供應用和設計依據(jù)。

三．橡膠密封件的防水性能分析

防水橡膠密封件受壓時，會對接觸面產(chǎn)生接觸應力σ，當接觸應力與設計水壓Pw滿足下式時，可認為防水性能良好。

a≥mPw，式中：m為防水橡膠密封件系數(shù)，與防水橡膠密封件的材質(zhì)、形狀、接觸面表而狀況有關?，F(xiàn)分析O型圈承受0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa水壓時所需的接觸應力。在實際工程中通?？紤]安全系數(shù)3，并認為m≥1.15時能滿足水密性要求。經(jīng)計算，承受0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa水壓所需接觸應力分別為0.35MPa、0.51MPa、0.69MPa。與有限元分析得出的三種壓縮量下的大接觸應力相比較，可知當壓縮量13mm時，大接觸應力僅大于0.1MPa所需的接觸應力，只能耐0.1MPa的水壓;壓縮量15mm時，也只能耐0.1MPa的水壓；壓縮量18mm時，能耐0.2MPa的水壓。此外，壓縮量小于20mm時，橡膠件的大壓縮應力僅為23kN/m，而結(jié)合施工經(jīng)驗通常要求該值控制在60kN/m以下，因此在工程中可以很輕松地將O型圈壓入接縫處或者溝槽中。

四．常用橡膠材質(zhì)簡介

1）NBR丁青橡膠

a. NBR丁青橡膠由丙烯睛與丁二烯共聚合而成，一般使用溫度范圍為-40~120℃。丁睛膠為目前油封及 進口O 型圈常用的橡膠材料之一。

b.用丁晴橡膠制作的橡膠零件，特別是密封零件被廣泛地應用在燃油箱、潤滑油箱、石油系液壓油、汽油、水、硅潤滑脂、硅油、二酯系潤滑油、甘醇系液壓油等流體介質(zhì)中?？烧f丁青橡膠是目前用途廣、成本低的橡膠密封件。

c. NBR丁青橡膠優(yōu)點

•抗油、抗水、抗溶劑及抗高壓油特性。

•具良好的壓縮歪，抗磨及伸長力。

d.丁青橡膠 NBR缺點

不適合用于極性溶劑之中，例如酮類、臭氧、硝基烴、陸仿等。

2）其他橡膠材質(zhì)

•三元乙丙橡膠（EPDM），極限高溫150度，耐熱、光和化學性，不耐油。

•硅膠材質(zhì)（SIL）-高溫250度，低溫-60度，耐油一般，不耐磨。

•氟膠（FKM)）- 耐熱240度，耐油性好、耐磨、耐化學性和優(yōu)異的氣密性。

•聚氨脂（PU）- 耐熱120度，耐油、高耐磨性；由于硬度較高，一般不做成O型圈。

•聚四氟乙烯（PTFE） -耐高溫280度，耐油性好。

3/材料表（部分）