蘭州理工大學(xué)磁性物理與磁技術(shù)研究所所長楊逢瑜告訴記者,通過對丁腈橡膠力學(xué)和摩擦學(xué)特性及其在機械密封上的應(yīng)用研究,他們就不同配方的Fe3O4磁性丁腈橡膠磁性能、耐油、老化、腐蝕等特性以及摩擦、磨損性能進(jìn)行了實驗,發(fā)現(xiàn)添加10%的Fe3O4納米磁粉復(fù)合材料后,橡膠密封圈耐磨擦、耐磨損性能顯著提高,機泵設(shè)備壽命延長2~3倍,使橡膠密封圈變成非易損件,大大減少化工物料泄漏引起的環(huán)境污染。
據(jù)介紹,F(xiàn)e3O4復(fù)合磁性丁腈橡膠用于機械密封是一個全新的研究方向,目前國內(nèi)外僅有磁性橡塑材料用于冰箱等靜密封,還沒有工業(yè)用磁性丁腈橡膠材料用于機械設(shè)備動密封的報道。該技術(shù)的成功開發(fā)將帶動天然橡膠、合成橡膠與磁性材料的進(jìn)一步合成,推動大批新型磁性橡膠材料問世,將擴大到橡膠材料應(yīng)用的各個領(lǐng)域。
該研究項目以蘭州理工大學(xué)磁性物理與磁技術(shù)研究所為主,委托蘭州大學(xué)磁性材料實驗室、蘭州石化總公司合成橡膠廠、中科院蘭州化學(xué)物理研究所完成相關(guān)試驗,找出了最優(yōu)的Fe3O4磁性丁腈橡膠配方工藝,申報了磁性橡膠密封圈國家發(fā)明專利。
楊逢瑜告訴記者,這項技術(shù)已通過甘肅省科技廳組織的專家鑒定,被認(rèn)定為技術(shù)先進(jìn)、具有廣闊的市場應(yīng)用前景,經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著。
據(jù)了解,橡膠密封圈是機泵設(shè)備中最常用的易損元件,消耗量非常大,用于維護設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),而且對防治環(huán)境污染至關(guān)重要。其中丁腈橡膠因具有柔軟的彈性被廣泛用作密封材料。但當(dāng)其用于機械動密封時,由于本身的摩擦系數(shù)較大,會對零件造成不必要的磨損。以往改善橡膠摩擦磨損性能的主要方法是對橡膠材料進(jìn)行表面改性,以及在橡膠表面制備潤滑膜等,然而這些方法只適用于不易造成磨損的靜態(tài)密封,用于動態(tài)密封往往達(dá)不到預(yù)期效果。