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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人(ren)氣(qi):137320 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,以滿足不同工況下大英機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力大英機械密封中的應用
大英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,導致大英機械密封失效。碳化硅是一種(zhong)高(gao)(gao)強度(du)、高(gao)(gao)剛度(du)、高(gao)(gao)彈(dan)性(xing)模量的(de)材料。在高(gao)(gao)壓(ya)(ya)下(xia)不容(rong)易(yi)變(bian)形。同時(shi),SiC的(de)抗壓(ya)(ya)強度(du)很高(gao)(gao),如在大(da)氣壓(ya)(ya)下(xia)燒結的(de)SiC的(de)抗彎(wan)強度(du)為(wei)410MPa,而抗壓(ya)(ya)強度(du)大(da)于2800MPa,是抗彎(wan)強度(du)的(de)7倍。完全能承受高(gao)(gao)端應力,滿足使用(yong)要(yao)求。
2、碳化硅在高速大英機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于大英機械密封硬環中。
3、SiC在高溫大英機械密封中的應用
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,導致大英機械密封壽命下降。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大英機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中大英機械密封摩擦(ca)材料失效的主(zhu)要(yao)形式。這種(zhong)腐(fu)蝕作(zuo)用很強(qiang),會直接或(huo)迅(xun)速引(yin)起密(mi)封性(xing)能的變化。因此,應根據(ju)密(mi)封介質的特性(xing)選擇密(mi)封材料。碳化硅(gui)化學穩定性(xing)好(hao),耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)強(qiang),可用于各種(zhong)腐(fu)蝕性(xing)酸堿介質(部(bu)分耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)見表)。
5、SiC在(zai)固體顆粒機(ji)械密(mi)封中的(de)應用(yong)
在機械密(mi)封(feng)(feng)的實際應用中,密(mi)封(feng)(feng)流體中往往含(han)有固體顆粒,如待(dai)處(chu)理(li)的廢水、某(mou)些海(hai)域的海(hai)水和(he)一些容易(yi)結晶(jing)的物(wu)質。
6、碳化(hua)硅(gui)在干摩擦機械密封(feng)中的應(ying)用
通常,機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)不(bu)希望(wang)出現干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦,但在(zai)(zai)某(mou)些(xie)情況下不(bu)可能完全(quan)避免干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦。例如,當密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件的(de)(de)(de)微凸(tu)體溫度開(kai)始接觸或(huo)由于其他原因時(shi),流體力(li)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)和機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件上的(de)(de)(de)間隙的(de)(de)(de)減小(xiao)將導致(zhi)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦;而且,大多數密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件是致(zhi)密(mi)(mi)的(de)(de)(de)。半干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦或(huo)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦也可能在(zai)(zai)打開(kai)或(huo)停(ting)止密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)時(shi)短(duan)暫發生。由于密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦會(hui)增(zeng)加(jia)(jia)摩(mo)(mo)(mo)擦系數,加(jia)(jia)劇磨損,導致(zhi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈燒損或(huo)熱(re)應力(li)開(kai)裂,導致(zhi)泄漏。因此,要求(qiu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)材料具有(you)耐高溫和良(liang)好的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)擦學(xue)性(xing)能。碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)材料具有(you)這種特(te)性(xing)。熱(re)壓碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)的(de)(de)(de)性(xing)能在(zai)(zai)1600℃時(shi)不(bu)會(hui)衰減,在(zai)(zai)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面旋轉摩(mo)(mo)(mo)擦過程(cheng)中(zhong),在(zai)(zai)較低的(de)(de)(de)溫度下,碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)中(zhong)的(de)(de)(de)石墨(mo)微粒可以起(qi)到(dao)潤滑(hua)作(zuo)用。即使在(zai)(zai)特(te)殊的(de)(de)(de)工作(zuo)條件下,碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)也能完全(quan)滿足工作(zuo)的(de)(de)(de)需要。