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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:128192 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,以滿足不同工況下措美機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力措美機械密封中的應用
措美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,導致措美機械密封失效。碳化硅是一種高(gao)(gao)強(qiang)度(du)(du)(du)、高(gao)(gao)剛度(du)(du)(du)、高(gao)(gao)彈性模量的(de)材(cai)料。在高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)下(xia)不容易(yi)變形。同時,SiC的(de)抗(kang)壓(ya)(ya)(ya)強(qiang)度(du)(du)(du)很高(gao)(gao),如在大氣壓(ya)(ya)(ya)下(xia)燒結的(de)SiC的(de)抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)(du)(du)為410MPa,而抗(kang)壓(ya)(ya)(ya)強(qiang)度(du)(du)(du)大于2800MPa,是抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)(du)(du)的(de)7倍。完全能承受(shou)高(gao)(gao)端應力,滿足使用(yong)要求(qiu)。
2、碳化硅在高速措美機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于措美機械密封硬環中。
3、SiC在高溫措美機械密封中的應用
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,導致措美機械密封壽命下降。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措美機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中措美機械密封摩擦材(cai)料失效的主要形式。這種腐(fu)(fu)(fu)蝕作用(yong)很強,會直接或迅速引起密封性(xing)能的變化。因此(ci),應根據密封介質的特性(xing)選擇密封材(cai)料。碳化硅化學(xue)穩(wen)定性(xing)好,耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)強,可用(yong)于各種腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)酸堿介質(部分(fen)耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)見表)。
5、SiC在固體(ti)顆粒(li)機械(xie)密封中的應用
在機(ji)械密封的實際應用中,密封流體中往往含有固體顆粒(li),如待處(chu)理的廢(fei)水(shui)、某些海域的海水(shui)和一些容易結晶的物質。
6、碳化硅在(zai)干摩(mo)擦(ca)機械密封(feng)中的應(ying)用
通常,機械密(mi)封(feng)(feng)(feng)不希望出現干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca),但(dan)在(zai)某些情況下(xia)(xia)不可(ke)能完全(quan)避免干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)。例如,當(dang)密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)(jian)的(de)(de)微凸體溫(wen)度開(kai)始接觸或(huo)由(you)于(yu)其他原因(yin)時,流(liu)體力(li)的(de)(de)增加(jia)和機械密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)(jian)上的(de)(de)間隙的(de)(de)減(jian)小將導(dao)致干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca);而且,大多數密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)(jian)是致密(mi)的(de)(de)。半干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)或(huo)干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)也可(ke)能在(zai)打(da)開(kai)或(huo)停(ting)止密(mi)封(feng)(feng)(feng)時短暫(zan)發(fa)生。由(you)于(yu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)會增加(jia)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)系數,加(jia)劇磨損,導(dao)致密(mi)封(feng)(feng)(feng)圈燒損或(huo)熱(re)應力(li)開(kai)裂,導(dao)致泄漏。因(yin)此,要求密(mi)封(feng)(feng)(feng)材料具有耐高溫(wen)和良好的(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)學性能。碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)材料具有這種特(te)性。熱(re)壓碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)的(de)(de)性能在(zai)1600℃時不會衰減(jian),在(zai)密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)旋轉摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)過程中,在(zai)較低的(de)(de)溫(wen)度下(xia)(xia),碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)中的(de)(de)石墨(mo)微粒可(ke)以起到潤(run)滑作用。即使在(zai)特(te)殊(shu)的(de)(de)工作條件(jian)(jian)下(xia)(xia),碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)也能完全(quan)滿足工作的(de)(de)需(xu)要。