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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:137627 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,以滿足不同工況下東臺機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力東臺機械密封中的應用
東臺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,導致東臺機械密封失(shi)效。碳化硅是一種高(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)剛度(du)、高(gao)彈性模量的材料。在高(gao)壓(ya)(ya)下不容易變形。同時,SiC的抗(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)度(du)很高(gao),如(ru)在大氣壓(ya)(ya)下燒結(jie)的SiC的抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)為410MPa,而抗(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)度(du)大于2800MPa,是抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)的7倍。完(wan)全能承受高(gao)端(duan)應(ying)力,滿(man)足使用要求。
2、碳化硅在高速東臺機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于東臺機械密封硬環中。
3、SiC在高溫東臺機械密封中的應用
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,導致東臺機械密封壽命下降。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東臺機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中東臺機械密封摩擦材料失效的主要形式。這種腐(fu)(fu)蝕作用很強,會(hui)直(zhi)接或迅速引(yin)起密(mi)(mi)封(feng)性(xing)(xing)能的變化。因此,應根據密(mi)(mi)封(feng)介質(zhi)的特性(xing)(xing)選(xuan)擇密(mi)(mi)封(feng)材料。碳化硅化學穩定(ding)性(xing)(xing)好,耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)強,可用于各種腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)酸堿介質(zhi)(部分耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)見表)。
5、SiC在固體顆粒機械密(mi)封(feng)中的應(ying)用(yong)
在機械密(mi)封(feng)的(de)(de)實際應(ying)用中,密(mi)封(feng)流體(ti)中往(wang)往(wang)含有固體(ti)顆粒(li),如待處理(li)的(de)(de)廢(fei)水(shui)、某些(xie)海(hai)(hai)域的(de)(de)海(hai)(hai)水(shui)和(he)一些(xie)容(rong)易結晶(jing)的(de)(de)物(wu)質。
6、碳化硅在干摩擦機械密(mi)封中(zhong)的應用(yong)
通常,機械密(mi)(mi)封不(bu)希(xi)望出現干(gan)(gan)(gan)(gan)摩(mo)擦(ca),但在(zai)某(mou)些情況下(xia)不(bu)可(ke)能(neng)(neng)完全避免干(gan)(gan)(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)。例如,當密(mi)(mi)封件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)微(wei)凸體溫度開始接觸或(huo)(huo)由(you)于其他原(yuan)因時,流體力的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加和機械密(mi)(mi)封件(jian)(jian)上的(de)(de)(de)(de)間隙的(de)(de)(de)(de)減小將導(dao)致(zhi)干(gan)(gan)(gan)(gan)摩(mo)擦(ca);而且,大多數密(mi)(mi)封件(jian)(jian)是致(zhi)密(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)。半(ban)干(gan)(gan)(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)或(huo)(huo)干(gan)(gan)(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)也(ye)可(ke)能(neng)(neng)在(zai)打開或(huo)(huo)停止密(mi)(mi)封時短暫發生。由(you)于密(mi)(mi)封面干(gan)(gan)(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)會增(zeng)加摩(mo)擦(ca)系數,加劇磨損,導(dao)致(zhi)密(mi)(mi)封圈(quan)燒損或(huo)(huo)熱應(ying)力開裂,導(dao)致(zhi)泄漏(lou)。因此,要(yao)求(qiu)密(mi)(mi)封材(cai)料具有耐高(gao)溫和良好的(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)學性能(neng)(neng)。碳(tan)化硅材(cai)料具有這種特(te)性。熱壓碳(tan)化硅的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)在(zai)1600℃時不(bu)會衰減,在(zai)密(mi)(mi)封面旋轉摩(mo)擦(ca)過(guo)程中,在(zai)較低(di)的(de)(de)(de)(de)溫度下(xia),碳(tan)化硅中的(de)(de)(de)(de)石墨微(wei)粒可(ke)以起(qi)到潤(run)滑作(zuo)用。即使(shi)在(zai)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)條件(jian)(jian)下(xia),碳(tan)化硅也(ye)能(neng)(neng)完全滿足工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)需要(yao)。