由于氟橡胶具有良好的耐高温性能,能够适用于深井和超深井的环境,因此,经常使用氟橡胶制作钻井工具动密封件。但作为弹性密封件,高温和磨粒两者都是影响氟橡胶密封性能的重要因素。因此,本文围绕高温和磨粒对氟橡胶进行了一些研究,这些研究结果可以为研究氟橡胶密封性能提供理论基础。本文用拉伸试验机对高温处理过后的氟橡胶进行拉伸测试来获得其力学性能,并通过电子显微镜(SEM)观察橡胶的表面、拉断面和截面,得到各形貌的变化情况。研究结果表明:(1)氟橡胶进行高温处理后,硬度会有增加,伸强度有较大幅度的降低,拉断伸长率会近似线性的降低。(2)未进行高温处理的氟橡胶拉断面、表面和截面较为光滑、平整,而随着处理温度的增加,氟橡胶的拉断面粗糙度会增加,表面会有凹坑出现,截面则能够观察到填充体的脱落导致的凹坑。为研究井下高温与磨粒环境对氟橡胶密封性能的影响,在磨粒条件下开展氟橡胶摩擦特性研究,并观察橡胶表面和不锈钢表面的磨痕。结果表明:(1)波动阶段的摩擦系数,可以分为前期上升阶段和后期平稳阶段,而随着处理氟橡胶温度的增加,摩擦系数波动的幅度减小;稳定阶段的摩擦系数变化趋势相同。(2)随着处理氟橡胶温度的增加,硬度等性能发生改变,橡胶表面的磨痕由划痕为主转变为凹坑为主,稳定阶段橡胶形貌的变化情况与波动阶段相似,且随着高温处理的温度越高氟橡胶表面的磨损越严重;304不锈钢表面的主要磨痕由犁沟变为凹坑,而稳定阶段金属表面的磨痕主要为凹坑,且处理温度越高,凹坑形貌越多。为了研究在压力的作用下,进行高温处理后的氟橡胶的应力变化情况,开展了对氟橡胶的压缩仿真分析,结果表明:(1)三维仿真时,随着橡胶处理温度的增加,橡胶所受到的应力值会增加,而较大应力会使橡胶更加容易破损,降低橡胶的使用寿命。(2)二维仿真时,橡胶的应力云图可以分为三个部分,第一个部分为橡胶未进行高温处理的应力云图,140℃是第二部分和第三部分的分界温度,这三个部分的应力会逐渐增加,最终导致橡胶的磨损程度增加。