氢能装备橡胶密封技术(周池楼)

本书首先描述了氢能装备与橡胶密封结构的基本术语与概念，紧接着阐述了氢在橡胶中的传输行为，之后分别从密封材料层面和密封结构层面系统梳理了氢能装备橡胶密封材料与密封性能的氢损伤，随后论述了氢能装备橡胶密封结构设计。本书完善了氢能装备密封失效泄漏事故预防所需的技术资料和性能数据，内容层层深入且充实紧凑，语言表述与逻辑思路清晰，具有很强的科学性、工程指导性。 本书可作为高等院校的氢能科学与工程、安全工程、储能科学与工程、过程装备与控制工程等专业及相关专业的本科生教材和研究生参考教材，也可作为从事氢能装备，特别是密封技术研究的科研人员和工程技术人员的参考书。

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第1章橡胶密封与氢系统1 1.1氢系统中橡胶密封的应用 1 1.1.1氢能装备概述 1 1.1.2典型密封部件 6 1.1.3密封类型 12 1.2橡胶密封材料概述 15 1.2.1基本性能 15 1.2.2典型密封材料 17 1.2.3常用添加剂 18 1.3橡胶密封氢相容性概述 19 1.3.1橡胶密封主要失效模式 19 1.3.2橡胶密封氢相容性 20 1.3.3橡胶密封氢相容性研究方法 21 参考文献 22 第2章氢在橡胶中的传输24 2.1氢溶解 24 2.1.1氢的存在状态 24 2.1.2氢吸附模式 26 2.1.3氢浓度 27 2.1.4氢溶解度 34 2.2氢扩散 40 2.2.1氢扩散系数定义 40 2.2.2氢扩散机理 40 2.2.3氢扩散系数影响因素 42 2.2.4典型密封材料氢扩散系数 47 2.3氢渗透 51 2.3.1氢渗透系数定义 51 2.3.2氢渗透理论模型 51 2.3.3氢渗透系数影响因素 54 2.3.4典型密封材料氢渗透系数 56 参考文献 60 第3章密封材料的氢损伤64 3.1鼓泡断裂 64 3.1.1鼓泡断裂定义 64 3.1.2鼓泡断裂机理 64 3.1.3鼓泡断裂影响因素 79 3.2吸氢膨胀 92 3.2.1吸氢膨胀定义 92 3.2.2吸氢膨胀机理 93 3.2.3吸氢膨胀下的微观形貌演化 93 3.2.4吸氢膨胀影响因素 97 3.3力学性能氢致劣化 109 3.3.1拉伸性能 109 3.3.2压缩性能 118 3.3.3疲劳性能 121 3.3.4动态热机械性能 124 3.4化学结构损伤 129 3.4.1单次氢气暴露化学结构 129 3.4.2氢气循环暴露化学结构 130 参考文献 131 第4章密封性能的氢损伤135 4.1静密封性能 135 4.1.1橡胶密封件自紧密封机理 135 4.1.2典型橡胶组合密封结构 137 4.1.3静密封氢损伤影响因素 139 4.2动密封特性 147 4.2.1橡胶密封件动密封概述 147 4.2.2动密封氢损伤影响因素 148 4.3摩擦磨损特性 154 4.3.1摩擦磨损概述 154 4.3.2摩擦行为 155 4.3.3磨损行为 158 参考文献 162 第5章氢能装备橡胶密封结构设计164 5.1密封设计方法 164 5.1.1密封结构选材原则 164 5.1.2密封结构设计原则 168 5.1.3密封结构设计 170 5.2密封性能预测 179 5.2.1密封特性预测 179 5.2.2磨损预测 187 5.2.3泄漏预测 192 5.3密封性能优化 194 5.3.1抗氢损伤的优化方法 194 5.3.2抗氢渗透的优化方法 198 5.3.3抗磨减摩的优化方法 200 5.3.4阻氢与耐磨协同优化方法 205 5.4密封结构的失效与防治 206 参考文献 208