填料密封是一种接触式密封，与其他密封比较，它的接触面积大，且必需施加压紧力，因之它的摩擦、磨损问题较为突出。 1 ）摩擦 填料密封的摩擦与压盖压力、运行时间、根数和轴表面的粗糙有关。此外，摩擦还与填料种类有关，这可以通过它们的摩擦系数明显地反
填料密封是一种接触式密封，与其他密封比较，它的接触面积大，且必需施加压紧力，因之它的摩擦、磨损问题较为突出。
1）摩擦
填料密封的摩擦与压盖压力、运行时间、根数和轴表面的粗糙有关。此外，摩擦还与填料种类有关，这可以通过它们的摩擦系数明显地反映出来。聚四氟乙烯填料与钢的摩擦系数仅为0.04，棉填料对钢的摩擦系数为0.6～0.7，给它们相差近20倍，见表29.5-15。从摩擦的角度看，填料圈数越少越好。但从密封性考虑，则要求有足够的数量。
2）表29.5-15各种填料与轴的摩擦系数
对偶材料 | 摩擦系数 | 对偶材料 | 摩擦系数 |
橡胶—钢 硬橡胶—硬钢 聚四氟乙烯—钢 聚乙烯—钢 | 0.9 0.35 0.04 0.15 | 铅—软钢 铝—软钢 铝合金—软钢 银—钢 青铜—钢 | 0.4 0.36 0.30 0.30 0.15 |
轴表面的粗糙度越高，摩擦损失越大，通常轴密封面的Ra=1.6～3.2μm，达到Ra=0.4～0.8μm，还希望轴表面有足够的硬度，以便耐磨和长时间维持正常运行。
3）磨损
磨损是填料密封中的一个突出问题。几乎每一种采用填料密封的机械都为此配有备件，图29.5-10为试验条件*相同的几种填料的对比试验结果，由图可以看出，碳纤维填料的耐磨性能，石棉填料对轴的磨损zui大，它们相差近50倍。但是浸渍聚四氟乙烯的石棉填料却十分接近于碳纤维填料，由此可见浸渍剂对磨损也有很大的影响。
4）图29-5-10各种填料的磨损对比试验结果（运转1000h后）
磨损与填料的装填有很大关系。正常装填的填料磨损比较均匀，压盖处较大，向内逐渐减小，见图29.5-11b，装填不好的填料，压盖附近在短时间内即出现很大的磨损，耐填料深处却毫无磨损现象，见图29.5-11c。
图29.5-11填料的磨损
a）良好装填b）正常磨损c）异常磨损
磨损也与轴表面是否发生腐蚀密切相关。当不锈钢轴采用石墨润滑的填料时，将会发生严重的腐蚀现象。这是因为在导电介质中，石墨成为阴极，不锈钢轴成为阳极，产生电化学腐蚀。轴表面的金属被溶解，变成非常粗糙的表面，加速轴与填料的磨损。由于这一原因，常常在填料内有意加进所谓的“牺牲金属”，如铜、铝、锌和镁等，使它们与石墨之间产生电化作用，以保护轴表面。
5）润滑
填料的润滑对填料的寿命和密封性有*的影响。例如，用来抽送汽油的泵，如其密封用的是油浸石棉填料，其中的浸渍剂是滑脂和石墨，滑脂很容易溶解于汽油，这样润滑剂溶解后，就会出现大量泄漏。接着，轴也很快被磨损。假使泵用来抽水，不是抽汽油，就不会发生上述情况，由此可见润滑剂的合理选择很重要。
一般填料润滑剂的要求：①有良好的化学稳定性，既不污染介质，又不与介质发生反应产生沉淀物和固体微粒。②有良好的浸渍性能和持久的保持性能，既能很容易浸入到填料纤维微小的缝隙之中，又能在挤压下缓慢地流出来。③不得加速密封部位的电化学腐蚀，即润滑剂不得成为电解介质，具有绝缘性。
总之，原则上应使用自润滑性好又耐温的材料，这就是常用的石墨、二硫化钼、云母和聚四乙烯的原因。但同时为了防止渗透泄漏，润滑脂也总是*的。当然，有的填料所含润滑剂极少（如积层填料），使用中必需从外部经常供给润滑油。当介质有润滑性时，则用介质本身润。常用的填料润滑剂见表29.5-16。
6）表29.5-16填料用润滑剂
润滑剂名称 | 特点与适用范围 |
动物脂肪 | 用于冷水，特别适合于纤维填料，但解出脂肪酸腐蚀轴 |
* | 适用于水、酸盐类介质，但今对石油系矿物油能溶解 |
棕榈蜡 | 不溶于石油系矿物油，与*混合后可适用于多种介质 |
甘油 | 不溶于石油系矿物油，特别适用于石油产品，特别是汽油用填料。此外，对蒸汽用橡胶填料也适用 |
矿物油或石蜡 | 作汽缸密封的编结填料 |
石墨 | 化学性能稳定，润滑性能良好，是zui常用的固体润滑剂，几乎每种填料都有使用，但应特别注意密封面的电化学腐蚀，因为它是良导体。 |
二硫化钼 | 以固体粉末与油、脂混和使用，适用于高pv值，且它为非良导体，不产生电化学腐蚀。但分解温度在300℃左右，所以适用温度不得超过此值，价格比石墨略高 |
云母与* | 耐高温，有良好的润滑性能，用在不允许石墨染色的填料，但摩擦系数比石墨大 |
聚四氟乙烯 | 它既是填充剂，又是润滑剂。其低温性能良好，可在-200～250℃范围内使用，润滑性良好，但不及石墨。有绝缘性，不产生电化学腐蚀，耐各种化学 |
