不銹鋼:如 310S 不銹鋼(又稱耐熱不銹鋼),含鉻量 24% - 26%、鎳量 19% - 22%,使用溫度可達(dá) 1200℃,在 200℃環(huán)境中仍能保持良好的強(qiáng)度和抗腐蝕性,適用于接頭殼體、閥芯等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件。
鎳基合金:以哈氏合金 C - 276、因康鎳合金 600 為代表,具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和抗氧化性。哈氏合金 C - 276 在 200℃ - 400℃溫度區(qū)間,抗拉強(qiáng)度穩(wěn)定在 750MPa 以上,且耐多種腐蝕性介質(zhì),常用于制造高溫、強(qiáng)腐蝕環(huán)境下的接頭部件。
鈦合金:鈦合金(如 TC4)密度低、強(qiáng)度高,在 200℃ - 300℃范圍內(nèi),其比強(qiáng)度(強(qiáng)度與密度之比)優(yōu)于多數(shù)金屬材料,同時具備良好的抗高溫氧化性能,適合制作輕量化且耐高溫的接頭零件。
全氟橡膠(FFKM):耐溫范圍可達(dá) - 25℃ - 327℃,在 200℃高溫下仍能保持良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性,對強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)(如濃硫酸、王水)有出色的耐受性,是高溫、高腐蝕環(huán)境下密封件的材料。
硅橡膠(VMQ):工作溫度為 - 60℃ - 200℃,在 200℃長期使用時,仍能保持較好的柔韌性和密封性,且成本相對 FFKM 更低,適用于對耐化學(xué)性要求不高的高溫氣動系統(tǒng)。
聚四氟乙烯(PTFE):俗稱 “塑料王”,耐溫范圍 - 196℃ - 260℃,具有低的摩擦系數(shù)和優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性。通過填充玻璃纖維、石墨等增強(qiáng)材料,可制成 PTFE 復(fù)合材料,用于制作高溫下的耐磨密封件。
陶瓷纖維:如陶瓷纖維棉、陶瓷纖維毯,導(dǎo)熱系數(shù)低(0.03 - 0.05W/(m?K)),耐溫可達(dá) 1260℃??蓪⑵浒诮宇^外部,或制成隔熱套,減少外界高溫對內(nèi)部零件的影響。
氣凝膠隔熱氈:具有納米多孔結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱系數(shù)僅 0.013 - 0.022W/(m?K),是目前隔熱性能好的固體材料之一。其輕薄特性便于在空間受限的接頭部位安裝,有效降低熱傳遞。
雙層殼體結(jié)構(gòu):采用 “外層耐高溫金屬 + 內(nèi)層隔熱材料 + 空氣夾層” 的設(shè)計。外層選用 310S 不銹鋼抵御高溫,中間填充陶瓷纖維,空氣夾層進(jìn)一步阻斷熱傳導(dǎo)。某玻璃窯爐氣動系統(tǒng)的快換接頭,通過此結(jié)構(gòu),使內(nèi)部零件溫度降低 40℃以上。
隔熱凸臺與散熱翅片:在接頭殼體表面設(shè)計隔熱凸臺,增加熱傳遞路徑;同時設(shè)置散熱翅片,增大散熱面積。翅片采用導(dǎo)熱性好的鋁合金材質(zhì),通過自然對流或強(qiáng)制風(fēng)冷(如加裝微型風(fēng)扇)加速熱量散發(fā)。
關(guān)鍵部件熱隔離:對閥芯、密封件等關(guān)鍵部件,采用隔熱套或隔熱墊片進(jìn)行局部熱隔離。例如,在閥芯與殼體之間加裝陶瓷纖維隔熱套,防止高溫直接傳遞至閥芯,保護(hù)密封件性能。
強(qiáng)制冷卻系統(tǒng):對于端高溫環(huán)境(超過 400℃),可引入水冷或氣冷系統(tǒng)。在接頭殼體內(nèi)部開設(shè)冷卻通道,通入循環(huán)冷卻水或壓縮空氣帶走熱量。某冶金高爐氣動設(shè)備的快換接頭,通過水冷系統(tǒng),將接頭表面溫度控制在 200℃以內(nèi)。