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發布(bu)時間(jian):2022-01-13 16:41:23 人氣:128401 來(lai)源(yuan):
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,以滿足不同工況下城固機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力城固機械密封中的應用
城固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,導致城固機械密封失效。碳化硅是一種高(gao)(gao)強(qiang)度、高(gao)(gao)剛度、高(gao)(gao)彈性模量(liang)的(de)材料。在高(gao)(gao)壓(ya)下不容易變形。同時(shi),SiC的(de)抗壓(ya)強(qiang)度很高(gao)(gao),如在大(da)氣壓(ya)下燒(shao)結的(de)SiC的(de)抗彎強(qiang)度為410MPa,而(er)抗壓(ya)強(qiang)度大(da)于2800MPa,是抗彎強(qiang)度的(de)7倍(bei)。完全能(neng)承受高(gao)(gao)端應力,滿足(zu)使用要(yao)求。
2、碳化硅在高速城固機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于城固機械密封硬環中。
3、SiC在高溫城固機械密封中的應用
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,導致城固機械密封壽命下降。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城固機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中城固機械密封摩擦材料失效的主(zhu)要形式。這種腐蝕作用很強(qiang),會(hui)直接或迅速(su)引起(qi)密(mi)(mi)封性(xing)(xing)能(neng)的變化(hua)(hua)。因此,應(ying)根據密(mi)(mi)封介(jie)質的特(te)性(xing)(xing)選(xuan)擇密(mi)(mi)封材料。碳化(hua)(hua)硅化(hua)(hua)學穩定(ding)性(xing)(xing)好,耐腐蝕性(xing)(xing)強(qiang),可用于各種腐蝕性(xing)(xing)酸堿介(jie)質(部分耐腐蝕性(xing)(xing)見表)。
5、SiC在固體(ti)顆粒機(ji)械密封(feng)中(zhong)的應用
在機械密封(feng)(feng)的(de)實際應(ying)用中,密封(feng)(feng)流(liu)體中往往含有固體顆粒,如(ru)待處理的(de)廢水(shui)、某些海域的(de)海水(shui)和一些容易結晶的(de)物質(zhi)。
6、碳化硅(gui)在干(gan)摩擦機(ji)械(xie)密(mi)封中(zhong)的應用
通常,機械密(mi)封不希望出(chu)現干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca),但(dan)在(zai)(zai)(zai)某些(xie)情況下不可能(neng)(neng)(neng)完(wan)全(quan)避(bi)免干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)。例如(ru),當密(mi)封件的(de)(de)(de)(de)(de)微凸體溫度(du)開始接觸或(huo)由于其他原因(yin)時(shi),流體力的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加和機械密(mi)封件上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)間隙的(de)(de)(de)(de)(de)減小(xiao)將導(dao)致(zhi)(zhi)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca);而且(qie),大多(duo)數密(mi)封件是致(zhi)(zhi)密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)。半干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)或(huo)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)也可能(neng)(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)打開或(huo)停止密(mi)封時(shi)短暫發生(sheng)。由于密(mi)封面干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)會(hui)增(zeng)加摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)系(xi)數,加劇(ju)磨損,導(dao)致(zhi)(zhi)密(mi)封圈(quan)燒損或(huo)熱應力開裂,導(dao)致(zhi)(zhi)泄漏。因(yin)此,要求密(mi)封材料具有(you)耐高溫和良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)學性(xing)能(neng)(neng)(neng)。碳(tan)(tan)(tan)化硅(gui)材料具有(you)這(zhe)種特性(xing)。熱壓碳(tan)(tan)(tan)化硅(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)1600℃時(shi)不會(hui)衰減,在(zai)(zai)(zai)密(mi)封面旋轉摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)過程中,在(zai)(zai)(zai)較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)下,碳(tan)(tan)(tan)化硅(gui)中的(de)(de)(de)(de)(de)石墨(mo)微粒可以起到潤滑作(zuo)用。即(ji)使在(zai)(zai)(zai)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)條件下,碳(tan)(tan)(tan)化硅(gui)也能(neng)(neng)(neng)完(wan)全(quan)滿足工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)需要。