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發布時(shi)間:2022-01-13 16:41:23 人氣:128304 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,以滿足不同工況下方山機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力方山機械密封中的應用
方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,導致方山機械密封失效。碳(tan)化硅(gui)是一(yi)種高(gao)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)、高(gao)剛度(du)(du)(du)(du)、高(gao)彈(dan)性(xing)模量(liang)的材料。在高(gao)壓(ya)(ya)(ya)下不容易變形。同(tong)時,SiC的抗(kang)壓(ya)(ya)(ya)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)很高(gao),如在大(da)氣壓(ya)(ya)(ya)下燒結的SiC的抗(kang)彎強(qiang)度(du)(du)(du)(du)為410MPa,而抗(kang)壓(ya)(ya)(ya)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)大(da)于2800MPa,是抗(kang)彎強(qiang)度(du)(du)(du)(du)的7倍。完全能(neng)承受高(gao)端應力,滿(man)足(zu)使用要求。
2、碳化硅在高速方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,因此廣泛應用于方山機械密封硬環中。
3、SiC在高溫方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,導致方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方山機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中方山機械密封摩擦材料(liao)失效的(de)主要形式。這種(zhong)腐蝕(shi)作用很強(qiang),會直接或迅速引起密(mi)封(feng)(feng)性(xing)(xing)能的(de)變化。因(yin)此,應根據密(mi)封(feng)(feng)介質的(de)特(te)性(xing)(xing)選擇(ze)密(mi)封(feng)(feng)材料(liao)。碳(tan)化硅化學穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)好,耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)強(qiang),可(ke)用于(yu)各種(zhong)腐蝕(shi)性(xing)(xing)酸堿(jian)介質(部(bu)分耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)見表)。
5、SiC在固(gu)體顆粒機(ji)械(xie)密封中的應用
在機械密封的(de)實際應用中(zhong),密封流體中(zhong)往往含有固(gu)體顆粒(li),如待處理的(de)廢水、某些海域的(de)海水和一些容易(yi)結晶的(de)物質。
6、碳化硅在干(gan)摩(mo)擦(ca)機械(xie)密封中的(de)應(ying)用
通常,機(ji)械密(mi)封不希(xi)望出現(xian)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca),但在(zai)某(mou)些情況下(xia)不可能(neng)完全(quan)避免(mian)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)。例如(ru),當密(mi)封件(jian)(jian)的(de)(de)微凸體溫度開(kai)(kai)始接觸或由于(yu)其他原(yuan)因時(shi)(shi),流體力的(de)(de)增加和機(ji)械密(mi)封件(jian)(jian)上的(de)(de)間隙的(de)(de)減小將導(dao)致干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca);而且(qie),大(da)多數(shu)密(mi)封件(jian)(jian)是致密(mi)的(de)(de)。半干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)或干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)也可能(neng)在(zai)打開(kai)(kai)或停止(zhi)密(mi)封時(shi)(shi)短暫發(fa)生(sheng)。由于(yu)密(mi)封面(mian)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)會增加摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)系(xi)數(shu),加劇磨損,導(dao)致密(mi)封圈燒(shao)損或熱應力開(kai)(kai)裂,導(dao)致泄漏。因此(ci),要求密(mi)封材料具有耐高溫和良好的(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)學性能(neng)。碳化(hua)硅(gui)材料具有這種(zhong)特性。熱壓碳化(hua)硅(gui)的(de)(de)性能(neng)在(zai)1600℃時(shi)(shi)不會衰減,在(zai)密(mi)封面(mian)旋轉摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)過程中,在(zai)較低的(de)(de)溫度下(xia),碳化(hua)硅(gui)中的(de)(de)石墨微粒可以起到潤滑作(zuo)用。即(ji)使在(zai)特殊(shu)的(de)(de)工作(zuo)條件(jian)(jian)下(xia),碳化(hua)硅(gui)也能(neng)完全(quan)滿足(zu)工作(zuo)的(de)(de)需(xu)要。