專利名稱：：適用于高溫使用條件的多層柔性石墨/金屬的密封墊圈的制作方法
技術領域：
：本發明涉及通過柔性石墨片和穿孔的金屬片交替的堆疊體來制造扁平的密封墊圏的領域，所述密封墊圏能夠支持例如大于300。C的高溫條件而它們的品級不會遭到劣化，并且甚至在非常高的墊圏的夾緊應力下也是一樣。
背景技術：
：其它的技術方法使用機械保持部件，所述機械保持部件可以通過在具有多個穿孔的呈穹狀的金屬片中制造而獲得(見歐洲專利申請EP0640782A2(TakoPayenS.p.a.))，法國專利申請2625281(DanaCorporation)，專利US4，723,783(DanaCorporation)，專利US6，258,457(SGLTechnikGmbH)。然而，如上述專利US5，509,993所啟示的，呈官狀的板材的穿孔導致了在板中的局部應力，這可能造成在負荷之下斷裂。然而，鉤住金屬板材的柔性石墨片的堆疊體也具有幾個弱點。首先，厚度大于或等于100jim的薄帶(feuillard)中的穿孔的金屬加強件使得難于切割襯墊，該切割操作能夠獲得來自扁平片的所希望的幾何形狀。為了限制該缺點，普通的實踐(lapratiquecommune)要限制穿孔的金屬加強件的數量并且也限制金屬加強件的厚度。對于為3mm的總厚度，一般使用單個金屬加強片，有時使用兩個，極少多于兩個，并且這僅僅對于大于3mm的墊圏的厚度。薄帶的厚度最經常地接近100微米。c)對于所述被穿孔的金屬加強片中的每一個，所述的存在于所述金屬加強片上的尖齒相對于所述金屬加強片的表面具有一高度，該高度不超過所述加強片要鉤住的、最薄的柔性石墨層的厚度的1.3倍，圖l示出了扁平的密封墊圈的簡圖。字母(a)表示管道的內部，字母(b)表示外部介質。(b)布置聚烯烴層或聚烯烴片，通過交替地疊方文四個由CarboneLorraine7〉司制造的柔性石墨片(按巻筒形式提供的寬lm、長300m的片)和三個不銹鋼片(按巻盤形式提供的寬lm、長300m的片)來制造復合板，所述柔性石墨片牌號為Papyex1600。，密度為lg/cm3，厚度為0.5mm;所述不銹鋼片牌號為316，厚度為50微米，穿有孔，所述孔具有1.2mm的直徑，按每平方厘米(cm2)4個孔的密度均勻地分布，并且在片的平面之上由穿孔操作產生的尖齒的高度為650微米。墊圏的最終厚度為2mm。70在20MPa的預應力下將墊圏在550。C下保持48小時之后，最大的可允許應力QS^x的測量給出了根據標準EN13555的接近200MPa的數值。通過持續共軋七層(4層柔性石墨，3層穿孔的金屬)來制造復合板，其具有大約2mm的總厚度。在共軋結束時，所述產品保持扁平并且切割成尺寸為lmxlm的板。74這些板中的某些借助于簡單沖頭被切割成環形墊圏。這種外直徑為92mm、內直徑為49mm的墊圏(總厚度為2mm)根據標準VDI2440在以下條件下表征在400。C下最大的可允許應力QSmax的測量給出了根據標準EN13555接近200MPa的數值。85該測量超過了在現有技術的組合體上的測量。那么在400。C下的QSmax的數值不超過150MPa。—般的多層結構(例如SigraflexSelect和HD,或Papyex⑧HP)也不允許將符合標準VDI2440(TALuft)的密封與這種高溫下的才幾械強度和高的機械性能(performance)結合，而不添加密封如在專利US6，962，349中描述的墊圏的內邊緣(tranche)的金屬環。通過連續共軋11層(6層柔性石墨，5層穿孔的金屬)來制造復合板，其總厚度大約為3mm。在共軋結束時，產品保持扁平并且切割成尺寸為lmxlm的板。[94從這些板中切割出的3個外直徑為540mm、內直徑為406.5mm的大直徑的墊圏在120MPa的支承壓力下被壓縮。這些墊圏在35(TC下保持2小時。在回到室溫后，測量厚度的相對變化Ae/e和表面的相對變化As/s。這能夠基于幾何標準評估墊圏的熱蠕變。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>[96在這些夾緊條件和溫度條件下，并且盡管在不同的石墨層和金屬層之間的不同膨脹效應，該大尺寸的墊圏完美地抵抗蠕變現象。[971任何以柔性石墨為基礎的扁平的墊圏沒有達到與此同樣低的數值。大部分具有Ae/e>10%，并且As/s〉5。/。。[98不同層的機械錨定因此提供給該產品相對于現有的其它技術方案更大的機械強度，特別在大于35(TC的溫度下更是這樣。權利要求1.復合板，其通過交替的堆疊體實施而成，所述交替的堆疊體具有(n+1)個柔性石墨片(10，11)和(n)個被穿孔的有尖齒的金屬加強片(20)，其交替堆疊的方式是，所述交替的堆疊體的第一片和最末片是柔性石墨片，所述復合板的特征在于a)n≥2；b)所使用的柔性石墨片的厚度可以相同或不同，并且是這樣復合板的2mm厚度的整個切塊(i)包括至少3層柔性石墨，(ii)具有每單位面積至多2.34kg/m2的石墨質量；c)對于所述被穿孔的金屬加強片中的每一個，所述的存在于所述金屬加強片上的尖齒相對于所述金屬加強片的表面具有一高度，該高度不超過所述加強片要鉤住的、最薄的柔性石墨層的厚度的1.3倍。2.按照權利要求l所述的復合板，其特征在于，所述的柔性石墨片都為小于0.6mm的厚度，并且，都具有為1.3g/ci^的最大密度。3.按照權利要求1或2所述的復合板，其特征在于，位于所述堆疊體的上表面和下表面上的柔性石墨片是用其密度小于其它石墨片的密度的柔性石墨制成。4.按照權利要求1或3所述的復合板，其特征在于，位于所述堆疊體的外表面上的石墨片的密度不超過0.7g/cm3。5.按照權利要求1至4中任一項所述的復合板，其特征在于，所述復合板還包括至少一個厚度小于lOjim的功能化的金屬/石墨界面，6.按照權利要求5所述的復合板，其特征在于，所述功能化選自以下組(a)布置腈橡膠層，(b)布置聚烯烴層或聚烯烴片，(c)布置含氟的聚合物層或含氟的聚合物片，(d)布置熱塑性的含氟的彈性體的聚合物層或熱塑性的含氟的彈性體的聚合物片。7.按照權利要求1至6中任一項所述的復合板，其特征在于，所述金屬加強片的材料選自由以下材料構成的組鋼、不銹鋼、鎳、鎳合金、鋁、鋁合金、銅、銅合金。8.按照權利要求1至7中任一項所述的復合板，其特征在于，所述復合板的厚度為大約2mm;所述復合板通過切割能夠制造外直徑為92mm、內直徑為49mm的環形墊圏，所述環形墊圏具有一平^f亍于所述層的抗蠕變強度，直至坐壓在所述墊圏上的壓力大于200MPa，優選地大于230MPa，且甚至更優選地大于250MPa，所述抗蠕變強度在以下條件下確定-在根據DIN2635的標準化的EDN40/PN40形式的法蘭(bride)之間夾緊；-在墊圏的表面上施加特定的壓力30MPa;-墊圏/法蘭組件的熱循環在25。C和300。C之間1次；在300。C保持48小時；-根據標準EN13555測量機械強度QSmax。9.按照權利要求8所述的復合板，其特征在于，在所指出的條件下，所述墊圏具有一滲漏率，所述滲漏率在所述法蘭的內部的氦的壓力為1巴的情況下與墊圏/法蘭組件一起測量，所述滲漏率小于10_4mb*l/s*m、并且優選地小于5*10—5mb*l/s*m。10.扁平的密封墊圏，其特征在于，所述扁平的密封墊圈通過切割由按照權利要求1至9中任一項的復合板來制造。11.從按照權利要求9的復合板中切割的環形密封墊圏，其特征在于，其平行于所述層的抗蠕變強度大于200MPa,優選地大于230MPa，更優選地大于250MPa，所述層的抗蠕變強度在厚度為2mm、外直徑為92mm、內直徑為49mm的墊圏上，處于坐壓在墊圏的壓力下，在以下條件下測定-在根據DIN2635的標準化的EDN40/PN40形狀的法蘭之間夾緊；-在墊圏的表面上施加特定的壓力30MPa;-墊圏/法蘭組件的熱循環在25。C和30(TC之間1次；-在300。C保持48小時；-根據標準EN13555測量機械強度QSmax。12.按照權利要求10或11中任一項所述的密封墊圏，其特征在于，所述密封墊圏的外表面的至少一個覆蓋有抗粘合覆蓋層。13.按照權利要求10至12中任一項所述的密封墊圏，其特征在于，所述密封墊圏具有一可允許的最大應力QSmax，所述最大應力QS^、在400。C下根據標準EN13555測定，其大于180MPa，并且優選地大于l卯MPa。14.密封墊圏的使用，其特征在于，所述密封墊圏為按照權利要求10至13中任一項所述的密封墊圏，其在不超過600。C的溫度下，優選地在350。C和550。C之間的溫度下，并且更優選地在400。C和500。C之間的溫度下使用。15.密封墊圏的使用，其特征在于，所述密封墊圈為按照權利要求IO至14中任一項所述的密封墊圈，其在450。C和550。C之間的溫度下、在不超過24小時的累積期P艮使用。全文摘要本發明涉及通過交替疊放(n+1)個柔性石墨片和(n)個金屬加強片(其中，n≥2)來制造的復合板，其特征在于，所使用的柔性石墨片的厚度是例如復合板的所有邊緣都為2mm的厚度，所述復合板包括至少3層柔性石墨并且具有每單位面積至多2.34kg/m<sup>2</sup>的石墨密度；其特征還在于，對于所述穿孔的金屬加強片的每一個，存在于所述金屬加強片上的尖齒相對于所述金屬加強片的表面的高度不超過尖齒要鉤住的柔性石墨層的最小厚度的1.3倍。所述復合板能夠制造在連續使用中抵抗直到550℃的溫度的密封墊圈。文檔編號C04B35/536GK101415511SQ200780012522公開日2009年4月22日申請日期2007年2月8日優先權日2006年2月10日發明者A·波捷申請人:洛林碳電路元件公司