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發布(bu)時間:2022-01-13 16:41:23 人(ren)氣:137375 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,以滿足不同工況下碭山機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力碭山機械密封中的應用
碭山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,導致碭山機械密封失效。碳化硅是一種高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)、高剛(gang)度(du)(du)、高彈(dan)性模(mo)量的材料。在高壓下不(bu)容(rong)易變(bian)形(xing)。同時,SiC的抗(kang)壓強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)很(hen)高,如在大氣壓下燒結的SiC的抗(kang)彎強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)為410MPa,而抗(kang)壓強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)大于2800MPa,是抗(kang)彎強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)的7倍。完全能(neng)承受高端應力,滿(man)足使用(yong)要求。
2、碳化硅在高速碭山機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于碭山機械密封硬環中。
3、SiC在高溫碭山機械密封中的應用
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,導致碭山機械密封壽命下降。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碭山機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中碭山機械密封摩擦材料失效的主(zhu)要形式。這(zhe)種腐(fu)蝕(shi)(shi)作(zuo)用很(hen)強,會直接或迅速引(yin)起(qi)密封(feng)性(xing)能的變化。因此,應(ying)根據密封(feng)介(jie)質的特(te)性(xing)選擇密封(feng)材料。碳化硅化學(xue)穩定性(xing)好,耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)強,可用于(yu)各種腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)酸堿介(jie)質(部分耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)見表)。
5、SiC在固體顆粒機械密封中的應用
在機械密(mi)封的(de)實(shi)際應用(yong)中(zhong),密(mi)封流體中(zhong)往往含有(you)固體顆(ke)粒,如(ru)待處理的(de)廢(fei)水、某(mou)些海域的(de)海水和一(yi)些容易結晶(jing)的(de)物(wu)質。
6、碳化硅在(zai)干摩擦機械(xie)密封(feng)中的應用
通常,機械(xie)密(mi)封(feng)(feng)(feng)不希望出(chu)現干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca),但在某(mou)些情況(kuang)下不可能(neng)(neng)完(wan)全(quan)避免(mian)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)。例如,當密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)的(de)(de)微凸體溫(wen)度(du)開(kai)始接觸或由(you)于(yu)其(qi)他原因時,流體力的(de)(de)增加和機械(xie)密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)上的(de)(de)間隙的(de)(de)減小將導(dao)(dao)致干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca);而且(qie),大(da)多數(shu)(shu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)是致密(mi)的(de)(de)。半干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)或干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)也可能(neng)(neng)在打開(kai)或停止密(mi)封(feng)(feng)(feng)時短(duan)暫發生。由(you)于(yu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)會(hui)增加摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系(xi)數(shu)(shu),加劇磨損(sun),導(dao)(dao)致密(mi)封(feng)(feng)(feng)圈燒損(sun)或熱應力開(kai)裂,導(dao)(dao)致泄漏。因此,要求密(mi)封(feng)(feng)(feng)材(cai)料(liao)具(ju)有耐高(gao)溫(wen)和良好的(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)學性(xing)能(neng)(neng)。碳(tan)(tan)化(hua)硅材(cai)料(liao)具(ju)有這種特性(xing)。熱壓(ya)碳(tan)(tan)化(hua)硅的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)在1600℃時不會(hui)衰減,在密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)旋轉(zhuan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)過程(cheng)中(zhong),在較低的(de)(de)溫(wen)度(du)下,碳(tan)(tan)化(hua)硅中(zhong)的(de)(de)石墨微粒可以起到潤滑作用。即使在特殊的(de)(de)工作條(tiao)件(jian)下,碳(tan)(tan)化(hua)硅也能(neng)(neng)完(wan)全(quan)滿足工作的(de)(de)需(xu)要。