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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:137655 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,以滿足不同工況下當陽機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力當陽機械密封中的應用
當陽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,導致當陽機械密封失效。碳(tan)化硅是(shi)一(yi)種高(gao)(gao)強(qiang)度(du)(du)、高(gao)(gao)剛度(du)(du)、高(gao)(gao)彈性模量的(de)材料。在高(gao)(gao)壓(ya)(ya)下(xia)不容易變形。同(tong)時,SiC的(de)抗(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)度(du)(du)很高(gao)(gao),如在大氣壓(ya)(ya)下(xia)燒(shao)結的(de)SiC的(de)抗(kang)彎強(qiang)度(du)(du)為410MPa,而抗(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)度(du)(du)大于2800MPa,是(shi)抗(kang)彎強(qiang)度(du)(du)的(de)7倍(bei)。完(wan)全能(neng)承(cheng)受高(gao)(gao)端應力,滿(man)足使用要(yao)求。
2、碳化硅在高速當陽機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于當陽機械密封硬環中。
3、SiC在高溫當陽機械密封中的應用
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,導致當陽機械密封壽命下降。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當陽機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中當陽機械密封摩擦材料失效的主要形式(shi)。這種(zhong)腐(fu)(fu)蝕作用(yong)很強,會直接(jie)或迅速引起密封(feng)性能(neng)的變化。因此,應根(gen)據密封(feng)介質的特性選擇密封(feng)材料。碳化硅化學穩定(ding)性好,耐腐(fu)(fu)蝕性強,可(ke)用(yong)于各種(zhong)腐(fu)(fu)蝕性酸堿(jian)介質(部分耐腐(fu)(fu)蝕性見表(biao))。
5、SiC在固體顆粒機械密封中的(de)應用
在機械密(mi)封的實際應用(yong)中,密(mi)封流體中往往含(han)有固體顆粒,如待(dai)處理的廢(fei)水(shui)、某些海(hai)域的海(hai)水(shui)和一些容(rong)易結(jie)晶的物質。
6、碳化硅在干摩擦機械密封中的應用
通(tong)常,機械密(mi)封(feng)(feng)(feng)不(bu)希望出(chu)現干摩(mo)(mo)擦(ca),但在(zai)某些情況(kuang)下(xia)不(bu)可(ke)能(neng)完(wan)全(quan)避免干摩(mo)(mo)擦(ca)。例如(ru),當密(mi)封(feng)(feng)(feng)件的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)凸體(ti)溫度開始接觸或(huo)(huo)由(you)(you)于(yu)其他原因時,流(liu)體(ti)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)增加和機械密(mi)封(feng)(feng)(feng)件上的(de)(de)(de)(de)(de)間隙(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)減小將導致干摩(mo)(mo)擦(ca);而且,大多數密(mi)封(feng)(feng)(feng)件是(shi)致密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)。半干摩(mo)(mo)擦(ca)或(huo)(huo)干摩(mo)(mo)擦(ca)也可(ke)能(neng)在(zai)打開或(huo)(huo)停止密(mi)封(feng)(feng)(feng)時短暫發(fa)生(sheng)。由(you)(you)于(yu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)干摩(mo)(mo)擦(ca)會增加摩(mo)(mo)擦(ca)系數,加劇磨(mo)損,導致密(mi)封(feng)(feng)(feng)圈(quan)燒損或(huo)(huo)熱應力(li)開裂,導致泄漏。因此,要求密(mi)封(feng)(feng)(feng)材料具有耐高溫和良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)學性能(neng)。碳化硅(gui)材料具有這種(zhong)特(te)性。熱壓碳化硅(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)在(zai)1600℃時不(bu)會衰減,在(zai)密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)旋轉摩(mo)(mo)擦(ca)過程中,在(zai)較低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)溫度下(xia),碳化硅(gui)中的(de)(de)(de)(de)(de)石墨微(wei)粒(li)可(ke)以起到潤滑作用。即(ji)使在(zai)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)工作條件下(xia),碳化硅(gui)也能(neng)完(wan)全(quan)滿足工作的(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)要。