球閥用非金屬密封材料
（1）碳石墨和柔性石墨
石墨具有優良的耐腐蝕性能，除強氧化性介質如王水、硝酸、濃度為60%以上的鉻酸、重鉻酸揮、高錳酸鉀等外，能耐任何濃度的酸、堿、鹽以及一切有機化合物的腐蝕。
石墨具有特彆好的自潤滑性能，摩擦係數相當低——與金屬摩擦時為O.04～0.05。它還具有很高的導熱係數[ l16～128W/（m·℃）]、較低的線膨脹係數（2～3×10-6 1/℃）和較好的耐熱及耐溫度急劇變化的性能，在還原性氣氛中使用溫度範圍為-200～+1000℃。石墨材料的機械加工性能良好，能進行各種機械加工。
目前，石墨有三種形態，一種是燒結硬質材料——碳素石墨，其特點是硬、脆；**種是石墨化材料，它的特點是質軟、自潤滑性能好。這兩種石墨材料的共同缺點是氣孔率大，強度低，因此，在球閥上不常用。第三種是柔性石墨，它具有下列特點：
①優良的柔性
在無粘結劑和填充劑的條件下，用模壓和連續碾壓法加工成型後，在其厚度方向上尚有10%～15%的彈性，用作密封材料時，與其對應零件具有良好的接觸性，因此，能以較低的壓緊力達到密封；
②耐熱、耐腐蝕、耐輻照
柔性石墨能承受從-200℃的低溫至3650℃的超高溫，在此溫度範圍內，其物理力學性能冇有什麼變化。
柔性石墨物理力學性能、耐化學腐蝕性能，以及耐輻照性能分彆列於表3-23、表3-24及表3-25；
③各向異性
一般在平麵方向（與成型壓力平行的方向）的熱傳導率為厚度方向（與成型壓力垂直的方向）的28倍，熱膨脹為30倍、導電率高達500倍。設計球閥密封件時，應注意合理地利用這些特性。
④優良自潤滑性能和不滲透性能
與天然石墨一樣，晶體間的結合力小，在外力作用下層間容易滑動，因此具有優良自潤滑性能。
柔性石墨粒子可以壓製成各種密封件，如密封帶、填料和墊片，用作閥門的填料函及法蘭墊片。也可用作球閥閥座材料，但因它極柔軟，在結構設計時，應將其置於彈性材料製成的框槽內，以免受力時崩塌損壞。
（2）碳素纖維
是用有機纖維，如尼龍絲、聚丙烯腈纖維等，在不加張力的情況下，於惰性氣體、（氮、氫）或真空中經預氧化後燒結而成。它的優點是：
①強度高、重量輕，彈性模數大；
②耐腐蝕：能耐除強酸、熱濃堿以及強氧化劑以外的各種化學介質，特彆適用於醋酸介質；
③使用溫度範圍廣：可在介質溫度為-250～+650℃下連續工作；
④熱膨脹係數小：僅為F-4的1/10，因此，在溫度急劇變化的情況下，能保持結構尺寸穩定；
⑤耐輻照：可在2.58×104C/kg下正常工作，這正是F-4所不及的。
此外，碳素纖維還有一定的自潤滑性能。但它不能單獨用作密封材料，而隻能作為傳遞負荷的一種媒介；由於碳素纖維具有高強度、高彈性模數的特性，將其加入各種塑料或金屬基體內，可以增加密封件的承載能力。
YBF成型填料即是用聚丙烯腈纖維，經F-4乳液浸漬，預氧化後在模具中燒結壓製而成。YBF填料中碳素纖維與F-4的體積比為1.2：1，重量比為3：1。也可用YBF材料製造球閥閥座。YBF材料與F-4及其填充F-4的主要物理力學性能比較列予表3-26。
（3）對位聚苯
聚苯於1963年在美國**合成成功，隨後英、法、德、日也相繼進行了研究，並將其應用於工業生產。我國青島化纖材料廠與有關單位合作也己研製成功，並在閥門行業得到了應用，特彆在耐高溫球閥上的應用，引起了人們的關注。
對位聚苯是一種新型的高分子材料，具有許多優異的性能：
①耐高溫性能
在高溫爐中灼燒聚苯粉末，於530℃才開始分解，無熔點；在450℃下長期加熱灼燒，微有失重現象，它是一種可在400℃以下長期使用的工程塑料；
②耐化學腐蝕及抗溶劑性能
耐硫酸、氫氟酸等強酸強堿的腐蝕，迄今為止，**上尚未有一種能使聚苯溶解的溶劑；
③自潤滑性能
具有良好的自潤滑性能，優於二硫化鉬和石墨，以及填充的聚四氟乙烯製品；
④耐輻射
在鈷源（Co60）照射下，可接受9×104Gy而性能不變。
模壓的對位聚苯的物理力學性能列於表3-27中。
上述非金屬密封材料的適用範圍，都是指在單一參數，即在冇有流體壓力或壓緊力等作用情況下的指標。然而在實際使用中，往往是多種參數同時存在。因此，在實際產品中，其溫度適用範圍往往低於上述各種材料的物理力學性能表中所列數值，如F-4，表3-4為+250℃，但對於球閥產品僅適用於+200℃以下，一般推薦適用溫度為+150℃。
應當指出，各種材料的使用溫度與工作壓力是密切相關的，即溫度越高，其使用壓力越低，反之亦然。圖3-68所示為球閥用的幾種密封材料的使用溫度和壓力範圍，供設計參考。
圖3-68 球閥用幾種密封材料的溫度、壓力適用範圍,球閥用非金屬密封材料
1-氟塑料 2-填充氟塑料 3-聚酰胺 4-丁腈橡膠、氯丁橡膠