目前很多電磁流量計的使用者在選購電磁流量計時都要問電磁流量計的襯里材料材料是什么？會問到有聚四氟乙烯、橡膠、聚氯乙烯、聚氨酯橡膠、工業(yè)陶瓷等材料。那么對于電磁流量計襯里材料究竟是怎么一回事呢？電磁流量計襯里材料這些種類各種有什么不同呢？

常州市成豐流量儀表有限公司作為國內(nèi)知名的電磁流量計生產(chǎn)廠家，根據(jù)自身三十多年的產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)驗以及客戶多年實際使用情況的反饋，對于電磁流量計襯里材料的選擇，分析如下： 

電磁流量計工作的基本條件之一，是測量管內(nèi)壁除電極處外，其余地方的法向電流為零。為滿足這一條件，簡單的方法是將導(dǎo)電的金屬測量管內(nèi)壁和法蘭端面襯以絕緣襯里。通俗地講，用絕緣襯里的目的是防止感應(yīng)信號電壓被金屬管短路，可見絕緣襯里在電磁流量計應(yīng)用中的作用十分重要。因此，在電磁流量計的發(fā)展歷史中，也伴隨著襯里材料的應(yīng)用和襯里制造技術(shù)的不斷改進。  

被測導(dǎo)電介質(zhì)的流體種類非常之多，它們的物理化學(xué)特性也不盡相同，不可能用一種絕緣材料的襯里來滿足所有應(yīng)用電磁流量計的測量流體介質(zhì)的物理化學(xué)特性要求。這些要求表現(xiàn)在：介質(zhì)對襯里的耐溫度、熱沖擊、高壓、負壓、磨損、腐蝕、粘結(jié)、附著等方面的要求。反過來說，也正是因為測量管有能適應(yīng)流體介質(zhì)這些物化特性的各種襯里材料，使得電磁流量計的應(yīng)用范圍更加廣闊。   

測量管襯以絕緣材料的襯里，當(dāng)然帶來了制造工藝的復(fù)雜化和各種加工的困難，因為各種襯里材料自身的物化性能不一樣，它們的加工方法也不一樣。所以，襯里加工成了傳感器制造中難度大的技術(shù)關(guān)鍵之一。    

電磁流量計用于測量管的襯里材料有聚四氟乙烯、橡膠、聚氯乙烯、聚氨酯橡膠、工業(yè)陶瓷等材料，過去也有用玻璃鋼、搪瓷襯里等，現(xiàn)在已很少用。下面對這些襯里材料的主要性能特點和加工方法作簡單介紹。   

工業(yè)陶瓷用于電磁流量計襯里材料 20世紀80年代，以高純度三氧化二鋁材料為代表的工業(yè)陶瓷開始應(yīng)用于電磁流量計的測量管中。工業(yè)陶瓷是以99.6％到99.9％制成坯燒結(jié)而成。  工業(yè)陶瓷襯里較氟塑料、橡膠和聚氨酯橡膠襯里有很高的剛性和機械強度，具有良好的耐熱性、耐磨性和耐腐蝕性，其電絕緣性能也非常好。在高溫、高壓下幾乎不發(fā)生變形，因而尺寸穩(wěn)定。通過熱沖擊破壞性試驗證明，先進的燒結(jié)工藝能夠保證工業(yè)陶瓷測量管較寬的耐熱沖擊性范圍。工業(yè)陶瓷的硬度非常高，以致難于用切削加工工藝對燒結(jié)后的測量管進行再加工。其耐磨性要比聚氨酯橡膠高10倍以上。工業(yè)陶瓷的耐腐蝕性決定于陶瓷的種類和純度。例如同樣純度為99.7％和99.9％，純度不同抗腐蝕性能有較大差別。  

應(yīng)用工業(yè)陶瓷的測量管，能夠采用鉑粉與氧化鋁混合的金屬陶瓷制成無密封部位的電極結(jié)構(gòu)，這樣不會發(fā)生電極泄漏，不存在液體殘存和滲透等現(xiàn)象。電極部位與測量管的內(nèi)壁具有尺寸相同，同樣光滑的表面，漿液流體流過時的摩擦系數(shù)小，出現(xiàn)的低頻極化電壓很低，儀表輸出穩(wěn)定。這一材料和工藝的改進對解決電磁流量計的可靠性和耐腐蝕性至關(guān)重要，非常有效。高純度氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度很高，大約在1800°C左右，已經(jīng)超過金屬耐酸鋼的熔點。因此，燒結(jié)過程的升溫、保溫和冷卻降溫的時間控制和工藝方法直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。總之，工業(yè)陶瓷是比較理想的襯里材料。但是，由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)難度高，目前國內(nèi)工業(yè)陶瓷電磁流量計尚待發(fā)展，國外也只能做到DN200以下的通徑測量管。   

聚氨酯橡膠用于電磁流量計襯里材料 

聚氨酯橡膠是由聚酯（或聚醚）與二異氰酸脂類化合物聚合而成的。它的化學(xué)結(jié)構(gòu)比一般彈性聚合物復(fù)雜，除反復(fù)出現(xiàn)的氨基甲酸酯基團外，分子鏈中往往還含有酯基、醚基、芳香基等基團。UR分子主鏈由柔性鏈段和剛性鏈段鑲嵌組成；柔性鏈段又稱軟鏈段，由低聚物多元醇（如聚酯、聚醚、聚丁二烯等）構(gòu)成；剛性鏈段又稱硬鏈段，由二異氰酸酯（如TDI、MDI等）與小分子擴鏈劑（如二元胺和二元醇等）的反應(yīng)產(chǎn)物構(gòu)成。軟鏈段所占比例比硬鏈段多。軟、硬鏈段的極性強弱不同，硬鏈段極性較強，容易聚集字啊一起，形成許多微區(qū)分部于軟鏈段相中，稱為微相分離結(jié)構(gòu)，它的物理機械性能與微相分離程度有很大關(guān)系。  

UR分子主鏈之間由于存在由氫鍵的作用力，因而具有高強高彈性。 性能： 

（1）耐磨性能卓越：耐磨性能是所有橡膠中高的。實驗室測定結(jié)果表明，UR的耐磨性是天然橡膠的3~5倍，實際應(yīng)用中往往高達10倍左右。 （2）在邵氏A60至邵氏A70硬度范圍內(nèi)強度高、彈性好。 

（3）緩沖減震性好。室溫下、UR減震元件能吸收10%~20%振動能量，振動頻率越高，能量吸收越大。 

（4）耐油性和耐藥品性良好。UR與非極性礦物油的親和性較小，在燃料油（如煤油、汽油）和機械油（如液壓油、機油、潤滑油等）中幾乎不受侵蝕，比通用橡膠好得多，可與丁腈橡膠媲美。缺點是在醇、酯、酮類及芳烴中的溶脹性較大。 （5）摩擦系數(shù)較高，一般在0.5以上。 

（6）耐低溫、耐臭氧、抗輻射、電絕緣、粘接性能良好。  

硫化體系： 

硫化劑有異氰酸酯、過氧化物和硫磺三類：異氰酸酯類硫化劑的常用品種為TDI及其二聚體、MDI二聚體和PAPI等，可生成脲基甲酸酯鍵交聯(lián)鍵（易吸水，使用時注意環(huán)境濕度），可以制得耐磨性良好、強度高、硬度較大的制品；過氧化二異丙苯（DCP）是用得普遍的過氧化物硫化劑，過氧化物硫化PUE制品具有良好的動態(tài)性能，壓縮永久變形小，彈性和耐老化性能均較好，缺點是不能用蒸汽直接硫化，撕裂強度較差；含有不飽和鏈段的PUE可采用硫磺體系硫化，用量一般為1.5~2份，促進劑M和DM常用，一般在6份左右，

橡膠用于電磁流量計襯里材料 

橡膠是電磁流量計常用的襯里材料之一，在測量水、污水和一般弱酸、弱堿的常溫流體中使用，其使用量較大。常用橡膠的種類有天然橡膠、氯丁橡膠、丁晴橡膠等。  

氯丁橡膠是以氯丁二烯為主要原料，通過均聚或少量其它單體共聚而成的。如抗張強度高，耐熱、耐光、耐老化性能優(yōu)良，耐油性能均優(yōu)于天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠。具有較強的耐燃性和優(yōu)異的抗延燃性，其化學(xué)穩(wěn)定性較高，耐水性良好。氯丁橡膠的缺點是電絕緣性能，耐寒性能較差，生膠在貯存時不穩(wěn)定。氯丁橡膠用途廣泛，如用來制作運輸皮帶和傳動帶， 電線、電纜的包皮材料，制造耐油膠管、墊圈以及耐化學(xué)腐蝕的設(shè)備襯里。  

氟塑料用于電磁流量計襯里材料

用作電磁流量計的氟塑料品種中，通常有PTFE、FEP、E—TEE和PFA等幾種。  

在這幾種氟塑料中，以聚四氟乙烯化學(xué)穩(wěn)定性好。但PTFE與不銹鋼測量管很難粘結(jié)在一起。盡管現(xiàn)在PTFE與耐酸鋼測量管的粘結(jié)工藝已經(jīng)突破，但有一部分產(chǎn)品的襯里與耐酸鋼測量管仍是緊貼狀態(tài)。因此，在使用時需要注意流體的溫度與壓力變化，發(fā)生負壓以及熱沖擊造成的溫度劇烈變化容易使襯里與測量管脫離、剝落、拉破，從而使電極密封泄漏，引起儀表輸出不穩(wěn)定，甚至損壞。  

其余三種氟塑料耐腐蝕性略遜于PTFE，然而均可注塑或塑制，并且采用加不銹鋼鋼絲網(wǎng)或不銹鋼測量管內(nèi)壁與法蘭端面車制燕尾槽等措施，注塑的氟塑料與其結(jié)合更加牢固，更能解決流體的熱沖擊和負壓問題。

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