Elastomery, mazy, tmely, ... Elastomery těsnění, spoje, přenos rotace a posuvu do vakua, ventily • přírodní kaučuk • syntetický kaučuk - neopren • viton • silikonové gumy • teflon http://www.warco.com/ - přehled různých elastomery, vlastnosti,... Viton (FPM) • dobrá tepelná odolnost • dobré vakuové vlastnosti Silikon dobré tepelné vlastnosti, větší propustnost pro plyny ve srovnání s vitonem CH3 CH3 CH3 _Si_0-Si-0-Si- UH3 CH3 CH3 F6450 2/33 Teflon tetrafluoretylén, při teplotě kolem 327 °C nastává změna vlastností(pokles pevnosti, roztažnost,..), nad 400 °C se rozkládá Použití: • těsnění • el. izolátor • konstrukční prvek ve vak. reaktoru Hostaflon - monochlortriflueretylén □ B> 3/33 T "C L cm2 sec atm J I Autor He Xe H, Oj S, COj CH4 Prírodná guma 20 18 33 - - - - - 1 Norton [ j Weininger 17 - 28 12 4 72 13 í řAmerongen J 25 - - 39 18 7 102 22 35 - ,— 59 29 11 145 36 j 43 - - 77 39 16 185 50 50 - - 97 50 23 220 64 Neoprén (typ G) j 20 3,5 7,6 - - - - - ^ Norton ( Weininger 17 - - 7 2 0,5 12 1 [Amerongen J 25 - - 10 3 0,9 20 3 35 43 - - 16 5 1,7 31 5 - - 23 8 2,6 44 7 50 - - 29 10 3,6 57 10 F6450 4/33 kg/cm* 150 OzB WO 50 ""•^^ re V WC "^ 500 o/o 400 300 200 168 336 672 840h 100 "v^raT Wr \ O 768 336 504 -------"t 672 840h Obr. 16-5. Starnutie prírodnej gumy: pevnosť v ťahu azB a ťažnosť ô (merané pri teplote miestnosti) v závislosti od doby státia ť pri 70 °C, resp. pri 150 °C (Ehlers). □ g F6450 5/33 Vlastnosti niektorých predajných špeciálnych druhov neoprénu (Carlotta) Typ Použitie Prevádzková oblasť °0 Tvrdost podia Shořeno (A stupnica) "za kg/oma í % 605-5 Tesnenie; suché teploty -40 až +150 60 105 250 601-10 Nízke teploty; olejové tuky —60 až -f^OO 50 105 400 601-8 Odolné voči éteru -45 až +120 60 105 250 597-1 Pre veľmi mäkké gumy —54 až +107 40 140 815 Torr V2 V3 /1 i b i nr* 7V / / */ / ?05 / * ŕ / TO'6 / / / j 1 i i i i i i 111 i -50 -20 O +20 50 70 700 150°C Obr. 16-2. Tlak nasýtenej pary pg pre rôzne druhy gúm v závislosti od teploty T. 1 — perbunan (syntetická guma); 2 — silikonový kaučuk; 3 — špeciálna vákuová guma (destilačný produkt) „Myvaseal" (podla Ardenneho); 4 — teflon. □ fli - = 1 / 33 Properties* Group Name Chemical comp. Electr Flame Imper- Heat Cold resistance lity resistance Non-oil Natural rubber Isoprene G P F F G resistant S.B.R. Buna S Styrene/butadiene G P F F G Butyl I.I.R. Isoprene/isobutylene G P E G F Polybutadyene Butadiene G P F F G Oil and Thiokol Organic polysulfide F P F. G F Petroleum Nitrile, Phil- Acrylonitrile/buta- resistant prene, Hycar, Buna N, diene Perbunan P P E G F Polyurethane Diisocyanate/polyes- ter of polyether F F G G G Neoprene Chloroprene F G G G F Hypalon Chlorosulfonated polyethylene G G — G P Heat Silicone, Silastic Polysiloxane E F F E E resistant Fluocarbon Vinylidene fluoride/ - Viton hexafluoropropylene E G — E F Kalrez** Perfluoroelastomer E G E F *In comparison with the other elastomers: E=excellent, G=good, F=fair, P=poor. Pont - ECD/006. ■*: F6450 I ao. Ď.4. Küzne elastomery (kaučuky) Druh syntetického kaučuku Složení Obchodní název Pracovní teplota (K) isobutylen isoprenový (butylkaučuk) kopolymer isobutylenu s přísadou isoprenú Polysar Butyl, Hycar 290-400 butadién akrylnitrilový kopolymer butadiénu a akrylnitrylu Perbunan, N Butaprene FR-N ') 290-370 butadienstyrenový kopolymer styrenu s různými monomery Buna-S3, KER-S fluoropolymerový kopolymer vinylidenfluoridu a hexachlorpropylenu kopolymer trifluorchlorethylenu s vinylidenfluoridem polytetrafluor KEL-F, Viton A a B, Vitol, Fluorothene, Hostfalon, Teflon2) 300-520 polyuretanový kopolymer diisokyanátu s alkoholy a dalšími přísadami Adipren chloroprenový polychlorpren Chloropren, Neoprenne 290-350 silikonový kopolymer dimethyldichlorsilanu s trimethylchlorsilanem Silastic,3) Silopren 320-520 F6450 9/33 í}da(Ř3Ís'crn') -3 10 Iff' 10' 10' ■X '> ts ^ ^s ^ fe ^ v, \ 1 v 100 1000 v (min) Obr. 6.7. Závislost měrné desorpce lxies z povrchu některých elastomerů při 298 K na čase (podle R. Gellera, 1958) 1 — syntetická pryž (ľ ploché těsnění; /" kruhové těsnění); 2 — perbunan;3 — araldit, polyuretan; 4 - teflon; 5 ~ hostaflon □ g - = š "O 0*0 / 33 Tab. 6.5. Charakteristiky těsnění z elastomerů (orientační údaje) Natékání těsněním Uvolňování po setrvání Dosažený mezní tlak Látka o délce 1 cm při 298 K ve vakuu po dobu 24 h v čerpaném systému a 100 kPa po 1 h a při 298 K (Pals"1 cm"1) (Pals"1 cm"2) (Pa) silikonový kaučuk 4.10-5 5.10"7 3.10-5 polyuretan 1. KT6 - - Viton A (1-2). KT6 2.10"6 Í.IO"7 butylkaučuk (1-2). KT7 í.io-6 1.10"7 Neoprenne - 5.10"6 2.10"7 Teflon - 3.10"6 4.10-7 nitrylkaučuk (1-2). KT7 KEL-F Í.IO-6 Chloropren 1.10-7 Buna-N - - 4.10-7 kaučuk 4.10-6 2.10"6 7.10-7 Poznámka: Povlak mazu na těsnění zmenšuje natékání plynu; zvýšení teploty z 300 na 425 K zvětšuje natékání o dva řády. □ g - = = j)«,0 F6450 11 / 33 Materiálové vlastnosti teflonu (polytetrafluóretylénu)1) . Vlastnost Podlá firmy MERKEL-Werke Podlá Dielsa Štruktúra do 327°C kryštalický; nie termoplastický od 327 °C2) amorfné galerty od 400 °C rozkladá sa pomaly na prchavé súčasti Merná váha g/cms 2,1-2,3 Pracovná oblasť °C -50 až +250 Prípustná trvalá teplota pri miernom zaťažení °C 200 200-260 Bod krehnutia °c . -150 Prípustná najnižšia teplota °c. 1 - -100 až -160 1 Tlak pár mmHg pozri obr. 16-2 1 Durometrová tvrdosť A stupnica J 50-65 1 Tvrdosť podlá Shoreho * A stupnica j _ 92-95 Tvrdosť pri vtlaku gulôcky (DIN 7 705) kg/cm2 10 sec : 320 60 sac : 30o 60 sec: 200-250 Pevnosť v ťahu kg/cm2 -57 °C 450-6~30 23 °C 140-380 77 °C 105-280 20 °C 150-250 | natiahnutá (orientovaná) fólia (25°C) 1050 -WO -50 O +700 +200+300+«00°C --------+*r Obr. 17-1. Tenzia nasýtenej pary pg v závislosti od teploty T odplynenýoh vákuových olejov, mazov a tmelov. OQ.O F6450 Tab. 6.3. Orientační charakteristiky mazů, vosků, tmelů a laků Užití Teplota (°C) Tlak par1) Druh materiálu tání (měknutí) maximální pracovní při 25 °C (Pa) Mazy apiezonové M Leybold zábrusy ^ zábrusy > kohouty J zábrusy při vyšší teplotě 40-50 125 30 30 30 110 10-5-10-7 10-3-10-5 io-*-ur5 io-5 celvacen, Distill. Products kohouty, zábrusy při vyšší teplotě io-4 Ramsayův maz zábrusy, kohouty 35-45 25 10"2 silikonové mazy zábrusy, 40-50 -40-+200 10-*-10"7 Vosky apiezonové nedostatečně zabroušené plochy měkké Q 1 střední W 40, W 100 kT tvrdé W J ° různé spoje spoje vystavené otřesům tuhé spoje 60 40-80 100 30 30-40 80 KT2 io~5 10"6 vosky piceinové nedostatečně zabroušené spoje (80) (120) 40-60 HT2-10-3 Tmely a laky araldit spoje a těsnění 10"2-10-3 glyptal těsnění ío-3 chlorid stříbrný spoje a těsnění pro vyšší teploty 460 300 <10~6 chlorid stříbrný s chloridem talia spoje a těsnění 200-300 mĚĚm 150 MM - <10"5 X)2 v> v° fO' v3 10'6 ....•ri ^^— £_ «ft -C £ TNJ5 50 100 150 t CC) F6450 15 / 33 //MW/WM W//WZPW/////. 77Ž7Ž777Ž77777777Ž7/. i m m □ S1 F6450 16 / 33 □ S - = = -OQ^o m\\m\\' A/D <* 7,7í; B/D**0,72 vsssssss □ ► 120 °C pozri obr. 17-8 15 hodín: 130 °C alebo 1 hodina: 180 °C 24 hodín: 25 °C 24-48 hodín: 20 °C dotvrdzovanie pri 40-60 °C Pevnosť v ťahu kg/mm2 7-8 5,6 Pevnosť v ohybe kg/mm2 12-13 Rázová húževnatosť kg. cm 13-14 cm2 Pevnosť v šmyku kg/mm2 tmelenie plechov pozri obr. 17-9 tmelenie plechov1) 20 °C: 5-6 100 "C: «3 140 °C: «0,4 1,4-3,5 m staticky: 2 dynamicky (10»): 0,65 Pevnosť v tlaku kg/mm2 12,6 Modul elasticity kg/mm2 300-310 Lineárny koeficient tepelnej rozťažnosti VC Merný el. odpor ohm. cm 20 °C: 101« 8 . 10" Dielektrická pevnosť kV/mm pri hrúbke 1 mm: asi 60 25 Elektrická konštanta (20 °C) e 6 3,9 - 3,5 F6450 26 / 33 20 (0 WÜ 740 im °c ---------------T Obr. 17-1 A. Tenzia nasýtenej pary pg pri dvoch druhoch tmelu z epoxydových živíc, zloženého zo 100 dielov aralditu CN 5021) a 8—10 dielov trietyléntetramínu (po 24 hodinovom „tvrdnutí za chladna" pri teplote miestnosti) v závislosti od teploty T (Stivala). □ B1 Vlastnosti tesniacich tmelov, voskov, lakov a živíc, najpoužívanejších vo vákuovej technike1) Pol. Označenie Dodávate!1) Tlak pár Teplota mäknutia °C Maximálna prevádzková teplota °C Použitie -25°C mmHg +25° C mmHg pri vyšších teplotách mmHg A. Beverzibilne tuhnúce tavené tmely 1 Včelí vosk 62-66 Ina tesnenie nepriliehajú-1 cich miest a trhlín 2 Lepiaci vosk pri 20 °C plastický 3 Pieeín i, v 10-s 8 . 10-4 obr. 16-15 B 80 60 pre nezábrusové spoje obr. 17-1 4 Cement de Khotinského 7 . 10-3 obr. 17-1 50-70 40-50 pre spoje s teplotami <50°C j 5 Pecatný vosk 10-6 10-3 38 °C: ÍO-2 100 80 >pre nezábrusové spoje 56 °C: lO-i 5a Leyboldov vosk V (mäkký) I ~10-* 30 6 Apiezónový vosk Q (mäkký) | II «ÍO-4 obr. 17-1 60 30 7 Apiezónový vosk W 40, stredne mäkký n <1 40-50 30 pre spoje, ktoré sú vystavené vibráciám 8 Apiezónový vosk W100, stredne tvrdý j ii <10-7 180 °C: 10-3 ' 80 50 pre spoje, ktoré sú vystavené vibráciám, ale vyššia tavitelnosť 9 Apiezónový vosk W, tvrdý 1 ii <10-' obr. 17-1 100 80 pre trvalé spoje a bežné vysokovákuové účely8) | □ S - = 1 OQ>0 F6450 28 / 33 Další materiály: • luminofory • Plyny pro výbojky • oleje pro vývěvy F6450 29 / 33 Ar Xe Hg. L Kr Ĺ ^Hg ^W ^ž@ ~^r~ Xe \kr~ •Kr T -——Ar ^"Sfa ^ m; 0.06 0,1 0,2 0,4 0,9 1,6 3,2 SA 12,dTorr-cm 0J08 0,130,16 0.25 0,32 ------------*-p-ŕ> □ s F6450 30 / 33 Materiál katódy