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航空航天器、飛機、導(dǎo)彈、火箭、超低溫冷凍機、極寒冷地區(qū)工程機械和 高速列車等設(shè)備，在極低溫度條件下運行時，對密封材料要求很高，一旦出現(xiàn) 密封效果不佳或不可靠情況，會出現(xiàn)嚴重后果，極端情況會造成機毀人亡等重 特大事故，形成嚴重的財產(chǎn)和人員損失。密封材料大多采用有機高分子材料， 在低溫條件下，密封材料中分子熱運動減少，分子鏈段會變得僵硬甚至凍住， 使之失去彈性，導(dǎo)致密封效果差甚至失去密封作用。因此密封材料應(yīng)用于上述 設(shè)備和地域時，必須采用特殊制備的耐低溫硅橡膠才能保證安全及設(shè)備的穩(wěn)定 運行。這就要求密封材料必須具備優(yōu)良的耐低溫性能，使其具有耐低溫穩(wěn)定性， 才能達到相應(yīng)的密封要求。 本研究開發(fā)的耐超低溫有機硅密封膠，采用特殊原料和工藝，克服了傳統(tǒng) 密封材料的弱點，使有機硅密封膠在-100℃以上時具有良好的密封性能。 

1. 痛點問題 液壓往復(fù)密封作為航空液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)，其泄漏導(dǎo)致的液壓系統(tǒng)減能或失效，輕則影響航空裝備的完好率，重則造成飛行事故。關(guān)于往復(fù)密封的研究距今已有了80多年的歷史，現(xiàn)該技術(shù)的理論模型和實驗仿真等在低壓、低速工況下的研究已較為成熟。然而近幾年隨著主機裝配性能的不斷提高，往復(fù)密封的研究也要往保證高壓高速下密封性能和密封壽命的方向突破，高壓高速的嚴苛工況給往復(fù)密封技術(shù)提出了更高的要求。 往復(fù)密封技術(shù)是涉及材料學、機械學、力學、摩擦學及傳熱學等多個學科的綜合性密封技術(shù)，對于往復(fù)密封系統(tǒng)中的摩擦力和泄漏量等物理量的測量本身就有一定難度，在高壓高速的工況下測量的難度會更大；不僅如此，想要控制系統(tǒng)內(nèi)的高壓，并且讓活塞桿有較穩(wěn)定的高速運動，在實現(xiàn)上也有技術(shù)難度；另外，高壓高速的艱難工況會給密封系統(tǒng)帶來較為嚴重的溫升，由密封界面的摩擦導(dǎo)致的大量摩擦生熱，只能通過活塞桿和實驗缸體內(nèi)的油液運走，所以對于這樣的高壓高溫系統(tǒng)，必須要設(shè)計合理的冷卻系統(tǒng)控制密封界面和實驗缸體內(nèi)的溫度。 2. 解決方案 為了使實驗裝置能夠成功模擬高壓高速的惡劣工況，并解決在此工況下的測量難題，本發(fā)明提供一種高壓高速往復(fù)密封實驗測試平臺的方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計，整套實驗設(shè)備以實驗缸體為核心，配套提供高速往復(fù)運動的驅(qū)動裝置、進行系統(tǒng)降溫的冷卻裝置，并且將實驗缸體浮動式安裝以準確地測得密封圈摩擦力。 本發(fā)明通過組合偏心輪、導(dǎo)桿、直線軸承等傳動裝置，形成了曲柄滑塊機構(gòu)，實現(xiàn)了活塞桿的往復(fù)高速運動，將直線軸承布置在缸體兩側(cè)，可以有效地平衡導(dǎo)桿傳遞給實驗桿的力矩，同時可以通過設(shè)計偏心輪的轉(zhuǎn)動慣量，平衡高速往復(fù)運動所帶來的慣性沖擊；將整個缸體浮動安裝，并用力傳感器將其與機架相連，實現(xiàn)了密封圈摩擦力的測量。

航空航天器、飛機、導(dǎo)彈、火箭、超低溫冷凍機、極寒冷地區(qū)工程機械和高速列車等設(shè)備，在極低溫度條件下運行時，對密封材料要求很高，一旦出現(xiàn)密封效果不佳或不可靠情況，會出現(xiàn)嚴重后果，極端情況會造成機毀人亡等重特大事故，形成嚴重的財產(chǎn)和人員損失。密封材料大多采用有機高分子材料，在低溫條件下，密封材料中分子熱運動減少，分子鏈段會變得僵硬甚至凍住，使之失去彈性，導(dǎo)致密封效果差甚至失去密封作用。因此密封材料應(yīng)用于上述設(shè)備和地域時，必須采用特殊制備的耐低溫硅橡膠才能保證安全及設(shè)備的穩(wěn)定運行。這就要求密封材料必須具備

項目背景：1.加氫站超高壓壓縮機屬于氫能基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域核 心裝備的核心零部件，密封件的密封性能和使用壽命對壓縮機的 安全可靠性和效率等起到至關(guān)重要的作用，密封件的耐壓性能、 自潤滑特性與耐磨性能決定了壓縮機的最高壓力等級。2.超高壓 氫氣無油潤滑密封的主要難點和技術(shù)瓶頸是：超高壓、無油潤滑、 超高壓差氣爆三個極限工況的疊加。超高壓密封泄露率往往難以 保證，摩擦力大，造成溫度超過使用極限，可導(dǎo)致密封部件快速 失效。氫氣壓縮機密封部件完全處在無油潤滑狀態(tài)下服役，對材 料的自潤滑特性和耐磨性能提出嚴峻挑戰(zhàn)，常規(guī)動密封材料摩擦 系數(shù)高且使用壽命短。超高壓差氣爆可導(dǎo)致密封材料內(nèi)部氣爆損 壞，導(dǎo)致極短時間內(nèi)密封失效。 所需技術(shù)需求簡要描述：1.在 90 MPa 氫氣工況下，動密封 泄露率低于 0.4%；2.在 90 MPa 氫氣工況下，動密封件使用壽命 超過 1000 h；3.在 90 MPa 氫氣工況下，動密封件能適用于完全 無油潤滑工況，能夠保證油氣隔離，不污染氫氣。  對技術(shù)提供方的要求:1.具有國內(nèi)固體潤滑材料及密封材料 研發(fā)機構(gòu)、橡膠材料研發(fā)機構(gòu)，具備固體潤滑材料、密封材料和 橡膠材料的研發(fā)設(shè)計能力；2.具備完善的樣品成型及制作能力，擁有完善的產(chǎn)品分析、成型、測試、檢測裝備。 

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1. 項目概述石棉橡膠板（CAF)曾經(jīng)是過程工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的靜密封墊片材料。由于石棉是一種強致癌物質(zhì)，許多發(fā)達國家都已立法禁止生產(chǎn)和使用含石棉纖維的制品，因此世界各國特別是工業(yè)發(fā)達國家都將開發(fā)無石棉密封材料作為密封技術(shù)領(lǐng)域的主要研究方向之一。上世紀90年代后，國際上一些著名密封板材生產(chǎn)企業(yè)，如美國的Garlock公司，奧地利的Klinger公司，英國的Flextallic公司，德國的Kempchen公司，日本的Valqua、Pillar等公司，相繼研究開發(fā)了多種無石棉短纖維增強的橡膠基密封復(fù)合板材（NAFC材料），并已進入規(guī)模化生產(chǎn)階段，以期在廣泛的領(lǐng)域內(nèi)全面替代CAF。我國自八十年代以來，NAFC材料的年需求量穩(wěn)步上升，但受國外企業(yè)的技術(shù)封鎖以及國內(nèi)耐高溫合成纖維品種相對單一、產(chǎn)量低、進口纖維價格昂貴等因素的限制，NAFC材料的開發(fā)起步艱難，目前國內(nèi)該種材料的應(yīng)用主要依靠進口產(chǎn)品，價格非常昂貴。本項目依托南京工業(yè)大學在靜密封研究領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，以傳統(tǒng)的CAF材料制備工藝為基礎(chǔ)，通過合理選擇增強纖維、纖維表面處理工藝，研究纖維增強機理并優(yōu)化材料制備工藝，不斷提高產(chǎn)品的常溫和高溫性能，在保持低成本的前提基礎(chǔ)上，系列化開發(fā)適合當前國內(nèi)市場需求的短纖維增強NAFC新材料，并使其達到甚至超過國外進口同類產(chǎn)品的性能指標。項目成果擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。所開發(fā)產(chǎn)品有望在靜密封領(lǐng)域內(nèi)逐步替代國外進口產(chǎn)品。2. 技術(shù)優(yōu)勢本項目制備開發(fā)的短纖維增強NAFC材料具有耐高溫（300攝氏度）、低蠕變、高強度、低成本的特點。并且其制備工藝簡單，基本沿用了傳統(tǒng)CAF材料的生產(chǎn)設(shè)備。產(chǎn)品技術(shù)指標完全滿足國家標準對NAFC材料性能的要求，且某些指標已經(jīng)超過了國外同類進口產(chǎn)品。