简而言之， PTFE包覆垫片的芯材由一种可压缩、有弹性的材料制成，最常见的是无石棉压缩纤维（CNAF）或柔性石墨。该芯材提供机械强度和密封力，而外部的聚四氟乙烯（PTFE）层或“包覆层”则提供耐化学性。
PTFE包覆垫片的核心目的是提供PTFE近乎通用的化学惰性，同时克服其固有的机械弱点。通过将柔软、耐化学腐蚀的PTFE外壳与坚固、有弹性的内芯相结合，您可以获得一种能为苛刻应用提供两全其美的垫片。
复合设计的目的
纯PTFE制成的标准垫片由于“蠕变”或“冷流”现象（材料缓慢变形），在压力或温度变化下可能会失效。包覆层设计直接解决了这个问题。
结合耐化学性和机械强度
这种设计是一种巧妙的职责分工。薄薄的PTFE包覆层是唯一与工艺流体接触的材料，提供了一个极其不粘且化学惰性的屏障。
受化学品保护的内芯材料，提供了在法兰螺栓的压缩载荷下形成和维持密封所需的稳固机械性能。
克服PTFE的局限性
PTFE本身很软，在压力下尤其是在高温下容易永久变形。这使其成为高压应用的不良选择。
芯材充当结构骨架，抵抗这种蠕变，并提供必要的弹性恢复力，即使在操作条件波动时也能保持紧密的密封。
分析芯材
芯材的选择取决于应用的温度、压力和机械要求。
无石棉压缩纤维（CNAF）
这是一种常见的、具有成本效益的芯材，由纤维和橡胶粘合剂（如NBR或SBR）的混合物制成。它在中等温度和压力下提供出色的通用密封能力。
柔性石墨
对于更苛刻的服务，柔性石墨是更优的选择。它具有出色的耐高温性，并且可以在不损失密封完整性的情况下承受显著的热循环。它是高温化学应用的首选芯材。
了解PTFE包覆层
正如芯材可以变化一样，用于包覆层本身的PTFE类型也可以不同。这种选择会影响垫片在特定法兰条件下的性能和适用性。
原生PTFE（Virgin PTFE）
这是纯的、未填充的PTFE。它提供最高的耐化学性，并且具有成本效益。对于机械应力不极端且法兰表面状况良好的标准应用来说，这是一个绝佳的选择。
填充PTFE（Filled PTFE）
在这种类型中，玻璃、碳或石墨等物质被添加到原生PTFE中。这些填料显著改善了材料的机械性能，例如抗磨损和抗冷流的能力，使其适用于更高的负载。
膨胀PTFE（ePTFE）
膨胀PTFE是通过拉伸原生PTFE制成的，形成一种柔软、高度顺应的材料。ePTFE包覆层在密封其他垫片难以应对的不规则、点蚀或翘曲的法兰表面方面表现出色。
了解权衡和局限性
尽管包覆垫片非常有效，但它们也有自己需要考虑的一系列因素。
包覆层损坏的风险
PTFE包覆层相对较薄。如果在储存或安装过程中被划伤或损坏，其化学屏障就会受到损害。这会导致工艺流体侵蚀耐化学性较差的芯材，从而导致垫片过早失效。
温度和压力限制
垫片的使用限制由其最薄弱的组件决定。具有柔性石墨芯的垫片可能具有较高的耐温等级，但其最终仍受限于PTFE包覆层的最高使用温度（通常在500°F / 260°C左右）。
成本考虑
作为一种需要多步骤制造过程的复合垫片，包覆垫片的成本固有地高于简单的CNAF或石墨板垫片。当PTFE的耐化学性是不可协商的要求时，使用它才是合理的。
为您的应用做出正确的选择
选择正确的芯材和包覆层组合对于确保可靠、持久的密封至关重要。
- 如果您的主要关注点是中等温度下的通用化学服务： CNAF芯材搭配原生PTFE包覆层是标准、经济高效的解决方案。
- 如果您处理的是高温或热循环： 选择柔性石墨芯材以获得其卓越的热稳定性。
- 如果您的法兰表面不规则、磨损或翘曲： 膨胀PTFE (ePTFE) 包覆层提供最佳的顺应性，以确保紧密密封。
- 如果您需要在较高压力下提高抗蠕变性： 考虑使用填充PTFE包覆层，因为填料材料增强了其抵抗变形的机械强度。
通过了解芯材和包覆层材料如何协同工作，您可以自信地选择精确的垫片结构，以实现最佳性能和可靠性。
摘要表：
| 芯材 | 关键特性 | 理想用途 |
|---|---|---|
| 无石棉压缩纤维 (CNAF) | 具有成本效益，良好的通用密封性，中等温度/压力耐受性 | 中等温度下的标准化学服务 |
| 柔性石墨 | 卓越的耐高温性，出色的热循环稳定性 | 高温化学应用，苛刻的热循环 |
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