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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:128337 來源(yuan):
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,以滿足不同工況下谷城機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力谷城機械密封中的應用
谷城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,導致谷城機械密封失效。碳化(hua)硅是一種高強(qiang)度(du)、高剛度(du)、高彈性(xing)模量的材料(liao)。在高壓(ya)(ya)下不容(rong)易變形(xing)。同時,SiC的抗(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)度(du)很高,如在大氣壓(ya)(ya)下燒(shao)結的SiC的抗(kang)彎強(qiang)度(du)為410MPa,而抗(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)度(du)大于2800MPa,是抗(kang)彎強(qiang)度(du)的7倍。完全能承受高端(duan)應力,滿足使用要求。
2、碳化硅在高速谷城機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于谷城機械密封硬環中。
3、SiC在高溫谷城機械密封中的應用
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,導致谷城機械密封壽命下降。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谷城機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中谷城機械密封摩(mo)擦材(cai)料失效的(de)主要形式。這種腐蝕(shi)(shi)作(zuo)用很強,會直接或迅速引(yin)起密(mi)封性(xing)能(neng)的(de)變化。因(yin)此,應根據密(mi)封介(jie)質的(de)特性(xing)選擇密(mi)封材(cai)料。碳化硅(gui)化學穩定(ding)性(xing)好(hao),耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)強,可用于各(ge)種腐蝕(shi)(shi)性(xing)酸堿介(jie)質(部分耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)見表)。
5、SiC在固體顆粒機械密封中的應用
在機械密封的(de)實際應用中(zhong),密封流(liu)體中(zhong)往往含有固體顆(ke)粒,如待處理的(de)廢(fei)水、某(mou)些(xie)海域的(de)海水和一些(xie)容易結晶的(de)物(wu)質。
6、碳化硅(gui)在干摩擦機械密封中的應(ying)用
通常(chang),機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)不希望出現(xian)干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca),但在(zai)某些情(qing)況下(xia)不可(ke)(ke)能(neng)(neng)完全避免干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)。例如(ru),當密(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微凸體溫度(du)開(kai)(kai)始(shi)接觸(chu)或由于其他原因時(shi),流體力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)和機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)(jian)(jian)(jian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)間(jian)隙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)小(xiao)將導(dao)(dao)致(zhi)干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca);而且,大多數密(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)(jian)(jian)(jian)是致(zhi)密(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。半干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)或干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)也(ye)可(ke)(ke)能(neng)(neng)在(zai)打開(kai)(kai)或停止密(mi)(mi)封(feng)(feng)時(shi)短暫(zan)發(fa)生(sheng)。由于密(mi)(mi)封(feng)(feng)面干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)會增加(jia)(jia)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)系數,加(jia)(jia)劇磨(mo)損,導(dao)(dao)致(zhi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)圈燒(shao)損或熱(re)應力開(kai)(kai)裂,導(dao)(dao)致(zhi)泄漏。因此,要求密(mi)(mi)封(feng)(feng)材(cai)料具(ju)有(you)耐高溫和良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)學性能(neng)(neng)。碳(tan)化(hua)硅材(cai)料具(ju)有(you)這種(zhong)特性。熱(re)壓(ya)碳(tan)化(hua)硅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)在(zai)1600℃時(shi)不會衰減(jian),在(zai)密(mi)(mi)封(feng)(feng)面旋轉摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)過程中(zhong),在(zai)較低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)下(xia),碳(tan)化(hua)硅中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)墨微粒可(ke)(ke)以起到(dao)潤滑(hua)作用。即使在(zai)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作條件(jian)(jian)(jian)(jian)下(xia),碳(tan)化(hua)硅也(ye)能(neng)(neng)完全滿足工作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需要。