FKM vs. FFKM: Porównanie materiałów uszczelniających FKM i FFKM

Porównanie materiałów uszczelniających FKM i FFKM

Materiały uszczelniające odgrywają kluczową rolę w wielu gałęziach przemysłu, od motoryzacyjnej po chemiczną. Dwa szczególnie ważne materiały w tym obszarze to fluororubber (FKM) i perfluoroelastomer (FFKM). Obydwa oferują wyjątkowe właściwości, które czynią je idealnymi do zastosowań specjalnych.

Właściwości FKM

FKM, znana również pod nazwą handlową Viton®, to fluorokauczuk, który zachwyca wysoką odpornością chemiczną i stabilnością termiczną.

1. Odporność chemiczna:
   – FKM wykazuje doskonałą odporność na szeroką gamę substancji chemicznych, w tym oleje, paliwa, kwasy i rozpuszczalniki. Ta właściwość sprawia, że ​​idealnie nadaje się do stosowania w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i przetwórstwie chemicznym.
2. Stabilność termiczna:
   – FKM może trwale wytrzymywać temperatury od -20°C do +200°C, dzięki czemu nadaje się do zastosowań, w których występują ekstremalne wahania temperatur.
3. Właściwości mechaniczne:
   – Materiał charakteryzuje się dużą wytrzymałością na rozciąganie i elastycznością, co sprawia, że ​​jest trwały i odporny na naprężenia mechaniczne.
4. Odporność na czynniki atmosferyczne:
   – FKM jest wyjątkowo odporny na wpływy atmosferyczne, ozon i promieniowanie UV, dlatego nadaje się do stosowania na zewnątrz.

Właściwości FFKM

FFKM, znany również pod nazwami handlowymi, takimi jak Kalrez®, to perfluoroelastomer znany z niemal uniwersalnej odporności chemicznej i wyjątkowo wysokiej stabilności termicznej.

1. Odporność chemiczna:
   – FFKM zapewnia wyjątkową odporność na prawie wszystkie chemikalia, w tym silnie korozyjne kwasy, zasady, rozpuszczalniki i reaktywne gazy. Ta właściwość sprawia, że ​​jest to preferowany materiał w przemyśle chemicznym i petrochemicznym.
2. Stabilność termiczna:
   – FFKM jest w stanie trwale wytrzymać temperatury od -15°C do +327°C. Zachowuje swoje właściwości elastyczne nawet w ekstremalnie wysokich temperaturach, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań wysokotemperaturowych.
3. Właściwości mechaniczne:
   – Chociaż FFKM ma doskonałą odporność chemiczną i termiczną, jest mniej wytrzymały mechanicznie niż FKM. Ma niższą wytrzymałość na rozciąganie i odporność na ścieranie.
4. Odporność na czynniki atmosferyczne:
   – FFKM, podobnie jak FKM, wykazuje również wysoką odporność na wpływy atmosferyczne, ozon i promieniowanie UV.

Zalety FKM

1. Szeroki zakres temperatur: FKM można stosować w szerokim zakresie temperatur od -45°C do 204°C.
2. Doskonała odporność chemiczna: FKM zapewnia doskonałą ochronę przed szeroką gamą chemikaliów.
3. Doskonała odporność na przenikanie gazów i cieczy: FKM wykazuje doskonałą odporność na przenikanie gazów i cieczy.
4. Doskonała odporność na warunki atmosferyczne i ozon: FKM jest bardzo odporny na warunki atmosferyczne i ozon.
5. Z natury wyższa odporność ogniowa: W porównaniu do niefluorowanych węglowodorów, FKM jest z natury bardziej odporny na spalanie.
6. Wysoka gęstość i wysoka jakość w dotyku: Niektóre typy FKM są stosowane w przedmiotach codziennego użytku, takich jak zegarki, ze względu na ich dużą gęstość i wysoką jakość w dotyku.
7. Dobre właściwości mechaniczne: FKM poprawia właściwości uszczelniające dzięki dobrym właściwościom odkształcenia po ściskaniu.
8. Nadaje się do dekompresji wybuchowej, CIP, SIP i FDA: FKM nadaje się do zastosowań wymagających dekompresji wybuchowej, czyszczenia (CIP), sterylizacji (SIP) i wymagań FDA.

Wady FKM

1. Może znacznie pęcznieć w fluorowanych rozpuszczalnikach: FKM może znacznie pęcznieć w kontakcie z fluorowanymi rozpuszczalnikami.
2. Nie nadaje się do stosowania ze stopionymi lub gazowymi metalami alkalicznymi: FKM nie powinien być stosowany do zastosowań ze stopionymi lub gazowymi metalami alkalicznymi.
3. Wyższy koszt: FKM jest droższy niż inne niefluorowane węglowodory.
4. Nie tak odporny chemicznie jak FFKM: Chociaż FKM oferuje doskonałą odporność chemiczną w większości zastosowań, nie jest tak odporny jak FFKM.
5. Mniejszy zakres temperatur niż FFKM: FKM ma niższy zakres temperatur w porównaniu do FFKM, ale nadal zapewnia lepszą odporność na temperaturę niż inne elastomery.
6. Nieprawidłowy wybór typu FKM może prowadzić do szybkiej awarii: Wybór niewłaściwego typu FKM do danego zastosowania może prowadzić do szybkiej awarii uszczelnienia.
7. Drogie gatunki niskotemperaturowe: gatunki FKM odpowiednie do niskich temperatur są również dość drogie.

Zalety FFKM

1. Szeroki zakres temperatur: FFKM można stosować w szerokim zakresie temperatur od -55°C do 330°C.
2. Doskonała odporność chemiczna: FFKM oferuje najlepszą odporność chemiczną w swojej klasie, podobną do PTFE.
3. Doskonała odporność na przenikanie gazów i cieczy: FFKM wykazuje doskonałą odporność na przenikanie gazów i cieczy.
4. Doskonała odporność na warunki atmosferyczne i ozon: FFKM jest bardzo odporna na warunki atmosferyczne i ozon.
5. Samogasnący i niepalny w powietrzu: FFKM jest samogasnący i niepalny.
6. Wysoka gęstość: FFKM ma wysoką gęstość.
7. Dobre właściwości mechaniczne: FFKM poprawia skuteczność uszczelniania dzięki dobrym właściwościom odkształcenia po ściskaniu.
8. Nadaje się do dekompresji wybuchowej, CIP, SIP i FDA: FFKM nadaje się do zastosowań wymagających dekompresji wybuchowej, czyszczenia (CIP), sterylizacji (SIP) i wymagań FDA.

Wady FFKM

1. Może znacznie pęcznieć w fluorowanych rozpuszczalnikach: FFKM może znacznie pęcznieć w kontakcie z fluorowanymi rozpuszczalnikami.
2. Nie nadaje się do stosowania ze stopionymi lub gazowymi metalami alkalicznymi: FFKM nie powinien być stosowany do zastosowań ze stopionymi lub gazowymi metalami alkalicznymi.
3. Większy współczynnik rozszerzalności cieplnej: FFKM ma większy współczynnik rozszerzalności cieplnej niż inne elastomery, dlatego może być konieczne dostosowanie rozmiaru gniazda uszczelki.
4. Wysokie koszty: FFKM jest bardzo drogi i dlatego jest zwykle stosowany tylko wtedy, gdy żaden inny elastomer nie jest odpowiedni.

aplikacje

Aplikacje FKM

1. Branża motoryzacyjna:
   – FKM jest często stosowany w przemyśle motoryzacyjnym na uszczelnienia silników, układów paliwowych i skrzyń biegów, gdzie wymagana jest wysoka odporność na oleje i paliwa.
2. Przemysł lotniczy:
   – W przemyśle lotniczym FKM jest stosowany w uszczelnieniach silników lotniczych i układów hydraulicznych ze względu na jego stabilność termiczną i odporność chemiczną.
3. Obróbka chemiczna:
   – FKM nadaje się do uszczelnień w zakładach przetwórstwa chemicznego, gdzie wymagana jest umiarkowana odporność chemiczna i odporność na wysoką temperaturę.
4. Ogniwa paliwowe:
   – W ogniwach paliwowych stosuje się FKM ze względu na jego odporność na agresywne chemikalia i wysokie temperatury, szczególnie do uszczelniania stosów ogniw i innych krytycznych komponentów.

Aplikacje FFKM

1. Przemysł chemiczny i petrochemiczny:
   – FFKM jest stosowany w środowiskach wyjątkowo korozyjnych, takich jak reaktory, pompy i zawory, gdzie musi wytrzymać szeroką gamę agresywnych chemikaliów.
2. Przemysł półprzewodników:
   – W produkcji półprzewodników FFKM jest stosowany w uszczelnieniach procesowych i uszczelkach do procesów trawienia i czyszczenia ze względu na jego wysoką czystość i odporność chemiczną.
3. Przemysłu naftowo-gazowego:
   – FFKM znajduje zastosowanie w przemyśle naftowym i gazowym, szczególnie w uszczelnieniach odwiertów i zaworach narażonych na ekstremalne warunki chemiczne i termiczne.
4. Branża elektroniczna:
   – FFKM znajduje zastosowanie w przemyśle elektronicznym, gdzie wymagana jest wysoka odporność chemiczna i stabilność termiczna, np. w uszczelnieniach do elektroniki o wysokich parametrach.
5. Ogniwa paliwowe:
   – FFKM idealnie nadaje się do stosowania w ogniwach paliwowych, ponieważ spełnia ekstremalne wymagania chemiczne i termiczne. Często stosuje się go w uszczelnieniach stosów ogniw, aby zapobiec wyciekom i zmaksymalizować wydajność ogniw paliwowych.

koszt i dostępność

- Koszt:
– FKM jest bardziej opłacalny, a zatem ekonomicznie bardziej korzystny w zastosowaniach, które nie stawiają ekstremalnych wymagań w zakresie odporności chemicznej i stabilności termicznej.
– FFKM jest znacznie droższy, co uzasadniają jego doskonałe właściwości w wymagających zastosowaniach.

- Dostępność:
– Obydwa materiały są dostępne w różnych postaciach, takich jak o-ringi, uszczelki i części niestandardowe, jednak FKM jest częściej dostępny na rynku ze względu na szersze zastosowanie.

FFKM oferuje większą wszechstronność i wyjątkową wydajność w ekstremalnych warunkach chemicznych i termicznych. Jest to materiał wybierany do zastosowań wymagających najwyższej wydajności i gdzie koszt ma drugorzędne znaczenie.

Z drugiej strony FKM oferuje wiele takich samych korzyści jak FFKM, ale po niższych kosztach. Idealnie nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej odporności chemicznej i termicznej, ale nie spełniających ekstremalnych wymagań FFKM.

Obydwa materiały nadają się do wymagających zastosowań, takich jak dekompresja materiałów wybuchowych, zastosowania CIP, SIP i FDA. Wybór pomiędzy FFKM a FKM ostatecznie zależy od konkretnych wymagań aplikacji i budżetu.

W szczególności technologia ogniw paliwowych pokazuje, że FFKM optymalnie spełnia wymagania dzięki wyjątkowej wydajności w wysokich temperaturach i agresywnym środowisku chemicznym.