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한 가지 독특한 환경은 씰 설계에 특히 어려운 상황을 제시합니다. 높은 방사선입니다. 많은 응용 분야에서의 주요 씰 소재 선택은 PTFE와 PTFE 블렌드입니다. PTFE가 씰 소재로서 가진 모든 훌륭한 속성에도 불구하고 방사선 저항성은 그 중 하나가 아닙니다. 높은 방사선 환경에서 PTFE의 특성은 본질적으로 적합한 소재로서 배제될 정도로 저하될 수 있습니다.
효과적인 밀봉 재료에 대한 옵션은 방사선 저항성도 매우 제한됩니다. 따라서 밀봉 설계자는 밀봉에 그다지 유리하지 않은 재료로 일반적인 PTFE 밀봉이 작동하는 모든 면에서 수행될 것으로 기대되는 밀봉을 만드는 데 직면하게 됩니다. 여기서 엘라스토머 선택에서 설계에 이르기까지 밀봉 전문 지식이 작용합니다.
핵 응용 분야에서 사용되는 센서에 대한 씰 솔루션을 찾고 있는 고객에게 접근했습니다. 고온과 고감마 방사선이 모두 있는 환경에서 작동할 것입니다.
작동 조건
- 왕복 막대 씰
- 막대 직경: Ø1.000
- 스트로크: 1.5” 사이클 속도: 분당 2-4 사이클
- 매체: 공기, 소금물 안개
- 압력: 100 PSI
- 온도: 70° ~ 450°F
- 감마선 노출: 10^6라드
방사선 노출을 제외하면 PTFE 스프링 에너자이즈드 씰 중 하나에 대한 비교적 평범한 밀봉 응용 프로그램이 될 것입니다. 그러나 그 수준의 방사선은 PTFE를 적합한 씰 재료로 빠르게 제거하고 씰 설계를 크게 복잡하게 만듭니다.
방사선에 대한 PTFE의 한계
PTFE는 씰 소재로서 많은 이점이 있습니다. 낮은 마찰, 고온 및 내화학성으로 유명합니다. PTFE 기반 씰은 O-링이든 스프링 에너자이즈드 씰이든 주요 사업입니다. PTFE의 많은 장점에도 불구하고 불행히도 고방사선 환경에서는 사용할 수 없습니다. 다른 일반적인 플라스틱과 비교했을 때 PTFE는 실제로 방사선 분해에 가장 취약합니다.
방사선은 PTFE에 취성 효과를 미치고, 노출은 PTFE의 인장 강도와 신장 특성을 저하시킵니다. 충분히 높은 수준과 노출 시간은 실제로 PTFE가 부서지고 궁극적으로 가루로 줄어들 수 있습니다. 불행히도 재료의 플렉스 특성을 결정하는 인장 강도와 신장은 씰 재료를 고려할 때 가장 중요한 특성 중 일부입니다.
PTFE의 방사선 손상에 대한 임계값은 2~7 X 10^4 rads입니다. 노출 시간에 따라 이 수준을 초과하는 복용량은 PTFE의 인장 및 굽힘 특성을 손상시킬 가능성이 높습니다. 진공 상태에서 손상 임계값은 약 10배 더 높다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 따라서 궤도 위성과 같은 우주 응용 분야에서 PTFE는 여전히 일반 우주 방사선에 대한 효과적인 밀봉 재료가 될 수 있습니다.
UV 방사선의 경우 PTFE는 실제로 매우 강합니다. PTFE는 장기간의 태양 노출 상황에서 분해되거나 노화되지 않습니다. 그러나 이 응용 프로그램이 PTFE의 허용 한계의 100배인 감마 방사선에서 작동하기 때문에 대체 재료가 필요합니다. 여기서 씰 설계 및 재료 특성에 대한 고급 지식이 필요합니다
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