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發布時間(jian):2022-01-13 16:41:23 人(ren)氣(qi):128262 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,以滿足不同工況下河曲機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力河曲機械密封中的應用
河曲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,導致河曲機械密封失效。碳(tan)化硅是一種高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度、高(gao)(gao)剛度、高(gao)(gao)彈性模量的(de)(de)材料(liao)。在高(gao)(gao)壓(ya)(ya)下(xia)不容(rong)易變形。同時,SiC的(de)(de)抗(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)(qiang)度很高(gao)(gao),如(ru)在大(da)氣壓(ya)(ya)下(xia)燒結(jie)的(de)(de)SiC的(de)(de)抗(kang)彎強(qiang)(qiang)度為410MPa,而抗(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)(qiang)度大(da)于2800MPa,是抗(kang)彎強(qiang)(qiang)度的(de)(de)7倍。完全能承受高(gao)(gao)端應(ying)力,滿足使用要求。
2、碳化硅在高速河曲機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于河曲機械密封硬環中。
3、SiC在高溫河曲機械密封中的應用
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,導致河曲機械密封壽命下降。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河曲機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中河曲機械密封摩擦材(cai)料(liao)失效的(de)主要形(xing)式。這種腐(fu)蝕(shi)(shi)作用很(hen)強,會直接或迅(xun)速引起密封(feng)性(xing)能的(de)變(bian)化(hua)(hua)。因此,應根據密封(feng)介質的(de)特性(xing)選擇密封(feng)材(cai)料(liao)。碳化(hua)(hua)硅化(hua)(hua)學穩定(ding)性(xing)好(hao),耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)強,可用于各(ge)種腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)酸堿介質(部分耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)見表)。
5、SiC在固(gu)體顆粒機械密封中(zhong)的應用
在機械(xie)密(mi)封(feng)的(de)實際應用中(zhong),密(mi)封(feng)流體(ti)中(zhong)往往含有固體(ti)顆粒,如待處理的(de)廢水、某(mou)些海(hai)域的(de)海(hai)水和一些容易結晶(jing)的(de)物質。
6、碳化硅在干摩擦機械密封中的應(ying)用(yong)
通(tong)常(chang),機械密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)不(bu)(bu)希望出(chu)現干(gan)(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca),但在(zai)某些情況下(xia)不(bu)(bu)可(ke)能(neng)(neng)完全(quan)避(bi)免干(gan)(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)。例如,當密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)的(de)(de)(de)微(wei)凸體溫度(du)(du)開始接觸(chu)或(huo)由于其他(ta)原(yuan)因時,流體力的(de)(de)(de)增(zeng)加和機械密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)上(shang)的(de)(de)(de)間(jian)隙的(de)(de)(de)減(jian)小(xiao)將(jiang)導(dao)致(zhi)干(gan)(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca);而且,大多數(shu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)是致(zhi)密(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)。半(ban)干(gan)(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)或(huo)干(gan)(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)也可(ke)能(neng)(neng)在(zai)打開或(huo)停止(zhi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)時短暫發生。由于密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面干(gan)(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)會增(zeng)加摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數(shu),加劇磨損(sun),導(dao)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈燒損(sun)或(huo)熱(re)(re)應力開裂(lie),導(dao)致(zhi)泄漏。因此,要(yao)求密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)材料(liao)具(ju)有耐高溫和良好(hao)的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)學性(xing)能(neng)(neng)。碳化(hua)硅(gui)材料(liao)具(ju)有這種特性(xing)。熱(re)(re)壓(ya)碳化(hua)硅(gui)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)在(zai)1600℃時不(bu)(bu)會衰減(jian),在(zai)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面旋(xuan)轉摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)過程(cheng)中(zhong)(zhong),在(zai)較低的(de)(de)(de)溫度(du)(du)下(xia),碳化(hua)硅(gui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)石墨微(wei)粒可(ke)以(yi)起到潤(run)滑作(zuo)用(yong)。即使在(zai)特殊的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)條件(jian)下(xia),碳化(hua)硅(gui)也能(neng)(neng)完全(quan)滿足工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)需要(yao)。