城關機械密封的密封性能和使用壽命，與各零件的材料有關，尤其是端而密封(摩擦副)的材料，輔助密封的材料和彈簧的材料。

　　一、端面密封摩擦副的材料

　　摩擦副材料有石墨、陶瓷、堆焊硬質合金、碳化鎢合金、SiC,填充聚四氟乙烯、錫青銅、鋼結硬質合金、不銹鋼、酚醛塑料、尼龍等。常用材料的性質如下：

　　1、碳化鎢合金由碳化鎢、碳化鈦等硬度高、熔點高的金屬碳化物，是用加粘結劑粉末冶金的辦法，壓制燒結成型。優點是硬度、強度都很高。耐磨、耐高溫、耐腐蝕、線膨脹系數低，缺點是性脆，加工困難。碳化鎢是應用最廣泛的端面密封副材料，多用作中低速城關機械密封的靜環，高速城關機械密封的動環。

　　2、石墨石墨的優點是耐腐蝕性和自潤滑性好，摩擦系數小，耐熱沖擊性好并易加工。缺點是機械強度低，有孔隙。石墨的這兩個缺點可以用浸漬和滲碳的辦法改善。浸漬石墨可分為浸樹脂和浸漬金屬兩種。浸樹脂石墨耐腐蝕性好，但不耐高溫(耐溫約170—200℃）；浸漬金屬石墨耐溫性好(浸青銅、鋁、鉛等耐高溫可達400~500℃)，但耐腐蝕性差。石墨是使用最廣泛的非金屬材料，用作中低速城關機械密封的動環和高速城關機械密封的靜環。好的石墨，肉眼看來致密，手指摸來不大脫粉，不大染黑手指。

　　3、陶瓷陶瓷的優點是耐腐蝕性好，硬度很高，耐磨性好，缺點是脆性大以及硬度過高而難以加工。應用較多是氧化鋁陶瓷，還有金屬陶瓷。陶瓷多用于腐蝕性介質、中低速的場合。

　　4、堆焊硬質合金在碳鋼、鉻鋼和鉻鎳鋼的密封面上堆焊硬質合金，優點是硬度高，耐磨性好，耐溫性好（500℃以下），耐腐蝕或氣蝕性好，缺點是易產生氣孔、夾渣和表面硬度不均勻。

　　二、輔助密封圈的材料

　　對輔助密封材料的要求是彈性好，摩擦系數小，耐磨、耐熱和低溫性好，抗介質腐蝕、溶解和老化等，此外還要求在壓縮后和長期使用中殘余變形好。常用的輔助密封圈材料是橡膠和聚四氟乙烯，此外還有軟聚氯乙烯。

　　1、聚四氟乙烯聚四氟乙烯的優點是化學穩定性、耐油、耐溶解、耐濕性優異，摩擦系數低，適用各種腐蝕介質，缺點是彈性比橡膠差，易產生永久變形。

　　2、橡膠橡膠有較好的彈性、緩沖性、吸振性、耐熱性、耐腐蝕性。橡膠密封圈的密封效果好，應用最廣泛。常用的橡膠有硅橡膠、丁晴橡膠、氯丁橡膠和氟橡膠等。

　　三、彈性元件材料

　　1、彈簧材料對彈簧材料的要求是：彈性好，耐介質腐蝕。常用彈簧材料有不銹彈簧鋼(1Cr18Ni9Ti等)、鉻鋼(3Cr13、4Cr13等)、碳索彈簧鋼(60si2Mn等)和磷青銅。

　　2、波紋管材料對波紋管材料的要求是：良好的焊接性能、較大的彈性、一定的耐腐蝕性。常用的波紋管材料有鐵基、銅基和鎳基合金以及鈦材等，一般以鈦基中的鎳鉻奧氏體帶材為主，尤以1Cr18Ni12Mo2Ti用得最多。高鎳彈性合金被認為是制作波紋管較理想的材料，含鋁的材料用一般焊接技術時會遇到困難。目前國外用得最多的波紋管材料有AM350（近似Cr16Ni45MnMo3N）屬于固溶體、低強度、低硬度、高延伸率。