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發(fa)布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:136344 來(lai)源:
碳化硅材料的優點是:優異的機械性能、耐腐蝕性和良好的摩擦學性能,因此它已在密封材料的許多領域得到開發和應用。本文編輯整理了碳化硅的具體性,以滿足不同工況下巴彥機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力巴彥機械密封中的應用
巴彥機械密封在高壓下工作時,密封面需要承受較大的載荷,這就要求密封材料必須具有較高的強度和剛度。否則,密封面會因壓力而變形,導致泄漏或迅速磨損,導致巴彥機械密封失效。碳化硅(gui)是(shi)一種高(gao)(gao)(gao)強度(du)(du)(du)、高(gao)(gao)(gao)剛度(du)(du)(du)、高(gao)(gao)(gao)彈性模量的(de)(de)材料(liao)。在高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)下不容易變形。同時,SiC的(de)(de)抗壓(ya)(ya)強度(du)(du)(du)很(hen)高(gao)(gao)(gao),如在大氣壓(ya)(ya)下燒結(jie)的(de)(de)SiC的(de)(de)抗彎強度(du)(du)(du)為410MPa,而抗壓(ya)(ya)強度(du)(du)(du)大于2800MPa,是(shi)抗彎強度(du)(du)(du)的(de)(de)7倍。完(wan)全能(neng)承受高(gao)(gao)(gao)端應力,滿足使用要求。
2、碳化硅在高速巴彥機械密封中的應用
在高速工作狀態下,由于摩擦副的線速度較高,摩擦副的熱磨損和振動將是工作過程中面臨的一個重要問題。因此,作為一種旋轉密封材料,要求其具有高強度和低密度。這樣,高速運轉時旋轉環產生的離心力較小,而由旋轉環引起的振動和偏航也較小,以保持密封面的穩定配合。硬質合金的密度比用于密封的硬質合金小得多,彈性模量高,保證了高速條件下硬質合金密封面不易變形和振動,保持了端面的穩定和配合。由于碳化硅密度低、熱性能好、摩擦系數低,在高速旋轉密封材料中具有明顯的優勢,因此廣泛應用于巴彥機械密封硬環中。
3、SiC在高溫巴彥機械密封中的應用
高溫容易引起摩擦副材料性能的變化,使密封面變形,硬度降低,導致巴彥機械密封壽命下降。因此,高溫密封材料的熱變形、高溫強度和耐磨性是選擇密封材料時應考慮的關鍵因素。碳化硅在高溫下具有很高的強度,例如,熱壓碳化硅的抗彎強度與常溫基本相同,因此不會出現類似于金屬的高溫蠕變現象,而且由于具有自潤滑性。在碳化硅陶瓷中,兩端轉動時不會發生粘著磨損,因此可以在高溫條件下使用碳化硅進行巴彥機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中巴彥機械密封摩擦材(cai)料(liao)失效(xiao)的主要形式。這種(zhong)(zhong)腐蝕(shi)(shi)作用(yong)很(hen)強(qiang)(qiang),會直接或迅速引(yin)起密(mi)封性(xing)(xing)(xing)能的變(bian)化(hua)(hua)。因(yin)此,應根據密(mi)封介(jie)質的特性(xing)(xing)(xing)選擇(ze)密(mi)封材(cai)料(liao)。碳化(hua)(hua)硅化(hua)(hua)學穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)好,耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)強(qiang)(qiang),可用(yong)于各種(zhong)(zhong)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)酸堿介(jie)質(部分耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)見表)。
5、SiC在(zai)固體顆粒(li)機械密封中的應用
在機械密封(feng)的(de)實際應(ying)用中,密封(feng)流體中往(wang)往(wang)含有固體顆粒,如待處理(li)的(de)廢水、某(mou)些(xie)(xie)海域的(de)海水和一些(xie)(xie)容易結晶的(de)物質。
6、碳化(hua)硅(gui)在干摩擦(ca)機械密封中的應用(yong)
通常,機械(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)不(bu)(bu)希望出現干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca),但在(zai)(zai)某些情況下不(bu)(bu)可能(neng)完(wan)全避(bi)免干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)。例如,當密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件(jian)的(de)(de)(de)微凸體溫(wen)度開(kai)始接觸(chu)或由(you)于其(qi)他原(yuan)因時,流體力的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)和機械(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件(jian)上的(de)(de)(de)間隙的(de)(de)(de)減(jian)小將導致干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca);而且(qie),大多數密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件(jian)是(shi)致密(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)。半干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)或干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)也(ye)可能(neng)在(zai)(zai)打開(kai)或停止密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)時短暫發生。由(you)于密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)會增(zeng)(zeng)加(jia)摩(mo)(mo)擦(ca)系數,加(jia)劇磨損,導致密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)圈燒損或熱應力開(kai)裂,導致泄漏(lou)。因此(ci),要求(qiu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)材料(liao)具有(you)耐(nai)高溫(wen)和良好的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)學性(xing)能(neng)。碳化硅(gui)(gui)材料(liao)具有(you)這種特性(xing)。熱壓(ya)碳化硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)在(zai)(zai)1600℃時不(bu)(bu)會衰減(jian),在(zai)(zai)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面旋(xuan)轉摩(mo)(mo)擦(ca)過程中(zhong),在(zai)(zai)較低的(de)(de)(de)溫(wen)度下,碳化硅(gui)(gui)中(zhong)的(de)(de)(de)石墨微粒可以(yi)起到潤滑(hua)作(zuo)用(yong)。即使在(zai)(zai)特殊的(de)(de)(de)工作(zuo)條件(jian)下,碳化硅(gui)(gui)也(ye)能(neng)完(wan)全滿(man)足工作(zuo)的(de)(de)(de)需要。