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發布時(shi)間:2022-01-13 16:41:23 人氣:137502 來源:
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,以滿足不同工況下邊壩機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力邊壩機械密封中的應用
邊壩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,導致邊壩機械密封失(shi)效(xiao)。碳化硅(gui)是一種高(gao)強度(du)、高(gao)剛度(du)、高(gao)彈(dan)性模量的材(cai)料。在(zai)高(gao)壓下(xia)不容(rong)易變形(xing)。同時,SiC的抗(kang)壓強度(du)很(hen)高(gao),如在(zai)大(da)氣(qi)壓下(xia)燒結(jie)的SiC的抗(kang)彎強度(du)為(wei)410MPa,而(er)抗(kang)壓強度(du)大(da)于2800MPa,是抗(kang)彎強度(du)的7倍。完(wan)全能承受(shou)高(gao)端應力(li),滿足使用要求。
2、碳化硅在高速邊壩機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于邊壩機械密封硬環中。
3、SiC在高溫邊壩機械密封中的應用
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,導致邊壩機械密封壽命下降。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邊壩機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中邊壩機械密封摩擦材(cai)料失效的主要形(xing)式。這(zhe)種(zhong)腐(fu)蝕作(zuo)用(yong)(yong)很強,會直接(jie)或(huo)迅速(su)引起密封(feng)性能的變(bian)化(hua)(hua)。因此,應(ying)根據(ju)密封(feng)介質的特(te)性選擇密封(feng)材(cai)料。碳化(hua)(hua)硅化(hua)(hua)學穩定性好,耐腐(fu)蝕性強,可用(yong)(yong)于各(ge)種(zhong)腐(fu)蝕性酸堿(jian)介質(部分耐腐(fu)蝕性見(jian)表)。
5、SiC在固體顆粒(li)機械密封中的(de)應(ying)用
在(zai)機械密(mi)封的(de)實際(ji)應用中(zhong),密(mi)封流體中(zhong)往(wang)(wang)往(wang)(wang)含有固體顆粒(li),如待(dai)處(chu)理的(de)廢水(shui)(shui)、某(mou)些海域的(de)海水(shui)(shui)和一些容易結晶的(de)物(wu)質(zhi)。
6、碳化硅在(zai)干(gan)摩(mo)擦機械密封中的(de)應用
通常(chang),機(ji)械(xie)密(mi)(mi)封(feng)不希(xi)望出現(xian)干(gan)摩(mo)擦(ca),但在(zai)(zai)某些(xie)情況下(xia)不可(ke)能完(wan)全(quan)避免干(gan)摩(mo)擦(ca)。例如,當密(mi)(mi)封(feng)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)微凸體溫度開始(shi)接觸或由于(yu)其(qi)他(ta)原因時(shi)(shi),流體力的(de)(de)(de)(de)(de)增加和機(ji)械(xie)密(mi)(mi)封(feng)件(jian)上的(de)(de)(de)(de)(de)間(jian)隙的(de)(de)(de)(de)(de)減小將導(dao)致干(gan)摩(mo)擦(ca);而且(qie),大多數密(mi)(mi)封(feng)件(jian)是致密(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)。半(ban)干(gan)摩(mo)擦(ca)或干(gan)摩(mo)擦(ca)也可(ke)能在(zai)(zai)打(da)開或停止(zhi)密(mi)(mi)封(feng)時(shi)(shi)短暫發生。由于(yu)密(mi)(mi)封(feng)面干(gan)摩(mo)擦(ca)會(hui)增加摩(mo)擦(ca)系數,加劇磨損,導(dao)致密(mi)(mi)封(feng)圈(quan)燒損或熱(re)應力開裂,導(dao)致泄漏。因此,要求(qiu)密(mi)(mi)封(feng)材料具有(you)耐高(gao)溫和良好的(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)學(xue)性(xing)能。碳(tan)化硅材料具有(you)這種特(te)性(xing)。熱(re)壓(ya)碳(tan)化硅的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能在(zai)(zai)1600℃時(shi)(shi)不會(hui)衰(shuai)減,在(zai)(zai)密(mi)(mi)封(feng)面旋(xuan)轉摩(mo)擦(ca)過(guo)程中,在(zai)(zai)較低的(de)(de)(de)(de)(de)溫度下(xia),碳(tan)化硅中的(de)(de)(de)(de)(de)石墨微粒可(ke)以起到潤滑(hua)作用。即使在(zai)(zai)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)工作條件(jian)下(xia),碳(tan)化硅也能完(wan)全(quan)滿足工作的(de)(de)(de)(de)(de)需要。