本发明涉及在各种设备，尤其是管道法兰中使用的密封垫片及其制造方法。 以前，用于设备、管道法兰的密封垫片有纸垫、软木垫、橡胶石棉垫、塑料密封垫、金属包复垫、金属密封垫、金属-非金属缠绕垫等，上述密封垫片不仅材质存在明显的缺陷，而且制造方法也存在许多不足之处：1、以植物纤维、矿物纤维和化学合成纤维为原料的密封垫片，由于材质的限制，组织疏松，致密性差，容易形成“渗透泄漏”、“渗透泄漏”往往不易被及时发现，给工矿企业正常安全生产带来危害。2、有机合成材料如橡胶、塑料、石棉橡胶为原料的密封垫片尽管消除了渗透泄漏现象，但由于有机材料易老化、龟裂、变质致使生产塑性变形，回弹力下降，而形成“界面泄漏”，达不到有效密封，而且只适用于较低压力，非腐蚀性介质中。3、金属包复垫、金属密封垫等由于相对的材质硬度高，无法补偿法兰面微观凹凸不平，因此，须较大的予紧力和要求法兰面有高的光洁度。而且对法兰面间压力波动很敏感，安装使用条件苛刻，一旦使用不当极易造成泄漏。4、金属-非金属缠绕垫片，是目前使用较多的一种，但由于结构局限：（a）需要较大的压紧力，如当介质压力10.0MPa，易使法兰和连接螺栓变形，为此，需增加螺栓及法兰面的强度来加以消除，但这种消耗大量金属材料。（b）制造工艺操作繁复致使价格昂贵。（c）制造该种较大规格垫片，报废率高，成功与否目前存在较大的偶然性，因制造工艺本身还无法保证。（d）该种垫片运输、保管、安装条件苛刻，稍有不慎，极易造成散架而报废。
本发明的目的是提供一种具有综合优异密封性能的强力复合垫片，其具有高强度、优异回弹性、耐高低温、耐腐蚀、密封可靠，且运输、保管、安装方便，使用寿命长，能适应众多工况的密封要求。另一任务是提供一种制造该垫片的专用方法。
本发明是这样实现的：以膨胀石墨为原料，用物理或化学的方法，或者两者并用，使膨胀石墨复合在金属薄板两表面，制成膨胀石墨-金属复合强力板材。物理方法可以用金属板打毛刺，开小孔等方法;化学方法可以用在金属薄板表面或膨胀石墨层中施加一定量化合物，如有机粘结剂、无机粘结剂或施加一定量自粘型带状物等方法，也可用上述物理方法或化学方法的一种或几种。以上复合强力板材的一层或数层，经机械冲压或用剪切机械等加工成一定形状特征的垫片毛坯。使用中若需要数层，则可将复合强力板材层与层之间用对膨胀石墨相溶性好地粘结剂进行粘结，以达到所需厚度。也可将加工成形的垫片毛坯层与层之间用粘结剂粘结以达到所需厚度。
上述一定形状特征的垫片毛坯由金属薄带在需要的周边部位加强。其特征是用物理或者化学的方法或者两者并用，使金属薄带十分紧密地贴合于需要加强的周边如内径圆周、外径圆周以及隔条的边缘上，以保护整个垫片，并起到使垫片具有高回弹性能征特的作用，从而制成强力复合垫片。
本发明技术同现有技术相比，具有以下优点：（1）该密封垫片由金属薄板与膨胀石墨复合而成，保持了膨胀石墨耐高低温，耐腐蚀，抗应力松弛等优异品质，且具有极高的强度。（2）在周边如内径、外径处等以金属薄带加强，膨胀石墨是在法兰面与金属薄带所形成的支承体接触的状态下工作，因此，膨胀石墨不但不会过载被挤出密封面，而且具有极好的回弹性。上述两点使垫片具有密封可靠、使用寿命长的特点，且运输安装、维护都极为便利，特别避免了缠绕垫片散架破损的缺点。（3）制造工艺易于控制，操作性能好，产品质量稳定，垫片原料成本及加工成本明显下降。
图1是本发明的一种形式;
图2是本发明的另一种形式;
图3是沿图1A-A线的剖视图。
实施例一
以粒度为200目-20目的天然鳞片石墨、热解石墨等经化学处理或电化学处理形成层间化合物，再经水洗及热处理制得含有碳纤维、玻璃纤维及耐高低温无机材料的膨胀石墨，其密度为0.003-2.1克/立方厘米。将厚度为0.10-0.50mm的铜、铁、不锈钢、镍合金、铬合金以及镀锌铁板等金属薄板的一种先经表面处理，根据不同的金属组成成份有的可不预先表面处理，处理宜在常温进行，处理剂为浓度1%至饱和浓度的苯甲酸钠、磷酸盐等，然后用专用开孔机械设备对金属薄板开小孔处理，制成胎体，一般小孔数为4-36只/平方厘米，胎体总厚度在0.1-5mm之间为宜，胎体再经缓蚀处理，缓冲剂是苯甲酸钠、磷酸盐的一种或几种，再将膨胀石墨5置于金属薄板4两表面，以机械加压的方法，使膨胀石墨十分致密且很均匀地贴合在金属薄板（胎体）4两面而制成复合强力板，其厚度控制在0.5-5.0mm为宜，密度控制在1.0-5.0克/立方厘米为宜。一般通过选择不同厚度金属薄板、膨胀石墨投料量及机械加压的压力来达到此目的，所加压力在10-21MPa之间。再用相应形状规格的机械模将强力复合板冲制成同所需规格相应的垫片毛坯，也可以用剪切机械进行剪机加工而获得相应的垫片毛坯。根据需要可将垫片毛坯用丁晴乳胶等粘结剂进行粘结处理，在厚度方向叠加，以达到一定的所需厚度。以后由专用贴合机械，将铁、铜、镀锌铁、不锈钢、英科镍尔合金、蒙乃尔合金等金属薄带的一种贴合在垫片毛坯的内径、外径等需加强的周边，形成内加强圈1、外加强圈2、加强边3，金属薄带厚度为0.05-0.5mm。这样就完成了整个制造过程。
实施例二
取已制得的膨胀石墨，将厚度为0.1-5.0mm的铜、铁、不锈钢、镀锌铁板、镍合金、铬合金等金属薄板的任一种，表面涂刷或喷涂，或浸涂有机粘结剂或无机粘结剂如氯丁类胶等，经1秒-40分钟后，将膨胀石墨置于金属薄板两面，经机械加压，保压时间1秒-1小时，使膨胀石墨致密且十分均匀地贴合在金属薄板两侧，制得膨胀石墨-金属强力复合板。
实施例三
取已制得的膨胀石墨。将厚度为0.1-5.0mm的铜、铁、不锈钢、镀锌铁板、镍合金、铬合金等金属薄板的任一种，由专用机械设备进行开小孔或打毛刺处理，小孔数或毛刺数为4-20只/平方厘米，然后进行施加粘结剂处理，可用涂刷、喷涂、浸涂有机粘结剂或无机粘结剂，如氯丁类胶等，经1秒-40分钟后，将膨胀石墨置于金属薄板两表面，经机械加压，保压时间1秒-1小时，压力10-20MPa，使膨胀石墨十分致密地贴合在金属薄板两表面，制成厚度为1.5mm，密度为2.0克/立方厘米的膨胀石墨-金属强力复合板。
实施例四
取已制得的垫片毛坯，在需要加强的周边如内径、外径等处施加一定量的粘结剂、施胶量以不流淌为宜，其方法是通过一对带粘结剂的滚筒，也可以用喷涂、刷涂的方法。也可将粘结剂加于与垫片毛坯贴合的金属薄带的这一侧面。经过1秒2小时，由带槽的专用贴合机械将不锈钢、英科镍尔合金、蒙乃尔合金等金属薄带的任一种贴合在垫片毛坯的内径、外径周边等需加强处，即制成强力高回弹的密封垫片。