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發布時間(jian):2022-01-13 16:41:23 人氣:134091 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,以滿足不同工況下昌寧機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力昌寧機械密封中的應用
昌寧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,導致昌寧機械密封失(shi)效。碳化硅是(shi)一種高強(qiang)度(du)(du)、高剛度(du)(du)、高彈(dan)性模量的材料。在高壓下不容易變(bian)形。同時,SiC的抗壓強(qiang)度(du)(du)很高,如(ru)在大氣壓下燒結的SiC的抗彎強(qiang)度(du)(du)為(wei)410MPa,而抗壓強(qiang)度(du)(du)大于2800MPa,是(shi)抗彎強(qiang)度(du)(du)的7倍。完全能承受高端應力(li),滿足(zu)使用要求。
2、碳化硅在高速昌寧機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于昌寧機械密封硬環中。
3、SiC在高溫昌寧機械密封中的應用
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,導致昌寧機械密封壽命下降。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昌寧機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中昌寧機械密封摩擦材(cai)料(liao)失效的主要形(xing)式(shi)。這種(zhong)腐蝕作用(yong)很強,會(hui)直接(jie)或迅速(su)引起密封性(xing)(xing)(xing)(xing)能的變化。因此,應(ying)根據密封介質的特性(xing)(xing)(xing)(xing)選擇密封材(cai)料(liao)。碳化硅(gui)化學穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)好,耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)強,可(ke)用(yong)于各(ge)種(zhong)腐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)酸堿(jian)介質(部(bu)分(fen)耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)見表(biao))。
5、SiC在固體顆粒機械密封中的應(ying)用
在機械密封的(de)實際應用中,密封流體(ti)中往(wang)往(wang)含有(you)固體(ti)顆(ke)粒,如(ru)待處理(li)的(de)廢水、某些(xie)海域(yu)的(de)海水和一(yi)些(xie)容易結晶的(de)物質。
6、碳化硅(gui)在干(gan)摩(mo)擦機械密封中(zhong)的應用
通(tong)常(chang),機械(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)不(bu)(bu)希望出現干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca),但在(zai)某些情況下不(bu)(bu)可(ke)能(neng)完全避免干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)。例如,當(dang)密(mi)(mi)封(feng)(feng)件的(de)(de)微凸體溫度開(kai)始接觸或由(you)(you)于其(qi)他原(yuan)因時,流體力的(de)(de)增加(jia)(jia)和(he)機械(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)件上的(de)(de)間隙的(de)(de)減小將導致(zhi)干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca);而且,大多數(shu)(shu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)件是致(zhi)密(mi)(mi)的(de)(de)。半干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)或干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)也(ye)可(ke)能(neng)在(zai)打開(kai)或停止密(mi)(mi)封(feng)(feng)時短(duan)暫發(fa)生(sheng)。由(you)(you)于密(mi)(mi)封(feng)(feng)面干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)會增加(jia)(jia)摩(mo)(mo)擦(ca)系數(shu)(shu),加(jia)(jia)劇磨損,導致(zhi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)圈燒損或熱應力開(kai)裂,導致(zhi)泄漏。因此,要(yao)求密(mi)(mi)封(feng)(feng)材料具(ju)有耐高溫和(he)良好的(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)學性(xing)能(neng)。碳化硅(gui)(gui)材料具(ju)有這種特(te)性(xing)。熱壓(ya)碳化硅(gui)(gui)的(de)(de)性(xing)能(neng)在(zai)1600℃時不(bu)(bu)會衰減,在(zai)密(mi)(mi)封(feng)(feng)面旋(xuan)轉摩(mo)(mo)擦(ca)過程中,在(zai)較(jiao)低的(de)(de)溫度下,碳化硅(gui)(gui)中的(de)(de)石墨微粒可(ke)以起到潤滑作用(yong)。即使在(zai)特(te)殊的(de)(de)工作條件下,碳化硅(gui)(gui)也(ye)能(neng)完全滿足工作的(de)(de)需要(yao)。