真空应用，真空系统解决方案
19世纪中期，出现了第一个O形圈。到今天，仅仅过了一百多年的时间，但是，O形圈结构简单、装卸方便、密封可靠、动摩擦阻力小、无需周期调整，所以得到了全面发展，广泛应用于各种真空系统的密封上。
应用于真空系统比较多的有两类橡胶：由天然乳胶制成的硫化橡胶、合成橡胶（包括丁基、氯基、丁晴橡胶），以及硅酮橡胶、氟橡胶等。
解决真空橡胶密封，除了要有正确的密封结构设计之外，合理选择密封材料也是关键。影响真空密封的几个主要因素有：橡胶的耐热性、耐压缩变形性、漏气率、气透性、出气率，以及升华（失重）等。
∙耐热性。无底鞋在真空系统中，常常要对系统或元件进行去气，一般通过烘烤来完成，这样对橡胶
密封件要求有一定的耐热性，以保证烘烤去气的顺利进行。一般烘烤温度在120℃以下和10-5Pa的真空度下，可以采用丁基或丁晴橡胶；如果要求更高的烘烤温度，并且在超高真空环境中工作，则需采用氟橡胶。
∙耐压缩变形性。在真空系统中，大量的真空密封件，都处于压缩状态下工作。为了使密封件具备密封的可靠性，同时保持一定的密封寿命，真空密封橡胶应具有较小的压缩变形值（最好小于35%），同时要求具有比较缓慢的压缩应力松弛程度（即压缩应力松弛系数较大），这样才能保证真空密封件具有较高的工作寿命。
∙漏气率。根据经验和计算，在真空系统中，当真空泵的抽气速率为8000L/s时，要维持5×10-7喷淋嘴>桶盖Pa的真空度，橡胶的漏气率不得大于5.25×10-3Pa·cm3制作交通工具/s。下表1是各种橡胶的漏气率。
表1 各种橡胶的漏气率
∙水情监测气透性。不同橡胶在不同温度下，对空气的气透性不同，这是由它们的内部结构决定的。丁晴橡胶由于有甲基基团，所以气透性低；又由于丁晴橡胶有晴基的极性基团，所以它对非极性气体渗透性低。因此，丁晴橡胶的丙烯晴含量越高，其气透性越低。值得一提的是，温度对橡胶的气透性影响很大，温度越高，气透性越大。另外，不同气体在不同橡胶中的气透性也不一样。在同一气体中，气透性的大小顺序依次为：天然橡胶＞丁苯胶＞丁晴胶＞氯丁胶＞丁基胶。下表2是各种橡胶对不同气体的气透性。
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表2 各种橡胶对不同气体的气透性
∙出气率。橡胶出气率的定义为：在一定温度下，单位时间内橡胶单位面积上的出气量。真空密封中一般要求在10-4~10-5Pa·L/s。根据实验数据，按照出气率的大小，可以对各种橡胶作如下排列：氯醇橡胶＞乙烯基硅橡胶＞天然橡胶＞丁晴橡胶＞氯丁橡胶＞氟橡胶。
∙橡胶的升华（失重）。橡胶在一定的真空度和温度下的失重叫升华。在真空密封中，要求密封材料的升华值要小。为了使橡胶密封件在相应的真空系统中能有一个相对稳定的关系，以保证维持既定的真空度，一般要求升华值小于10%。按照真空升华值的大小，可以对各种橡胶作如下排列：天然橡胶＞丁晴橡胶＞氯丁橡胶＞氯醇橡胶＞乙烯硅橡胶＞氟橡胶。表3是各种橡胶在真空中的失重情况。
表3 各种橡胶在真空中的失重
在高真空系统中，橡胶密封元件对真空系统极限压力的主要影响因素是材料的漏气率和出气率。
二、磁流体密封
磁流体是20世纪60年代问世的。磁流体密封是比较成熟的技术，在真空密封方面发挥着越来越大的作用。
从原理上来讲，磁性液体（有时也叫做磁性流体或铁磁性液体）是由磁性纳米颗粒，经过特殊处理，均匀分散到液体当中与其混合而成的一种固液相混的胶状液体。它既有液体的流动性，又具有磁性。磁性液体密封技术，就是利用磁性液体对磁场的响应特征而实现的。当我们把制作精良的磁性液体注入到由高性能的永久磁铁、导磁良好的极靴、轴构成的磁回路的间隙中，在磁场的作用下，磁液在间隙中会形成数个液体O形圈，其数量与设计的凸牙个数相等，当磁性液体受到压差作用时，它会在非均匀磁场中略微移动，产生对抗压差的磁力，从而达到新的平衡，起到了密封作用。 由于在密封件内部只有导磁体与液体的接触密封，所以磁流体密封具有以下优点：
∙严密的密封性。酯基磁性液体能够对介质（大气或惰性气体）进行严密的、稳定的动密封和静密封。
∙不可测量的泄漏率。基本上很难检出泄漏，所以人们通常称磁流体密封为“零泄漏”。
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