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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:138155 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,以滿足不同工況下和田機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力和田機械密封中的應用
和田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,導致和田機械密封失效。碳(tan)化硅是一種高(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)剛度(du)、高(gao)彈(dan)性模量(liang)的(de)(de)(de)材料。在高(gao)壓下(xia)不容易變形。同(tong)時,SiC的(de)(de)(de)抗(kang)壓強(qiang)度(du)很高(gao),如在大氣壓下(xia)燒結的(de)(de)(de)SiC的(de)(de)(de)抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)為410MPa,而抗(kang)壓強(qiang)度(du)大于2800MPa,是抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)7倍。完全能承受高(gao)端應力,滿足使用要求。
2、碳化硅在高速和田機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于和田機械密封硬環中。
3、SiC在高溫和田機械密封中的應用
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,導致和田機械密封壽命下降。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和田機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中和田機械密封摩(mo)擦材(cai)料失效的主(zhu)要形式(shi)。這種腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)作用(yong)很強(qiang),會直接或迅速引起密(mi)封性(xing)能的變化(hua)。因此(ci),應根據密(mi)封介質的特(te)性(xing)選擇密(mi)封材(cai)料。碳化(hua)硅化(hua)學(xue)穩定性(xing)好,耐腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)強(qiang),可用(yong)于各種腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)酸(suan)堿介質(部分耐腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)見表)。
5、SiC在固體顆粒(li)機械(xie)密封中的應用
在機械(xie)密封的(de)實際應用(yong)中(zhong),密封流體中(zhong)往(wang)往(wang)含有固體顆粒,如待處理(li)的(de)廢水、某(mou)些(xie)海域的(de)海水和一(yi)些(xie)容易(yi)結晶的(de)物質。
6、碳化(hua)硅在干(gan)摩擦機械密封中的應用(yong)
通常(chang),機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)不希(xi)望出(chu)現干(gan)摩(mo)(mo)擦,但在某些情況下(xia)不可(ke)能(neng)完全避(bi)免干(gan)摩(mo)(mo)擦。例如,當密(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)(jian)的微凸體溫(wen)度開始接觸或由于其(qi)他原因時(shi),流體力的增加(jia)和(he)(he)機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)(jian)上(shang)的間(jian)隙的減(jian)小將導致(zhi)干(gan)摩(mo)(mo)擦;而且,大多數密(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)(jian)是致(zhi)密(mi)(mi)的。半干(gan)摩(mo)(mo)擦或干(gan)摩(mo)(mo)擦也可(ke)能(neng)在打開或停止密(mi)(mi)封(feng)(feng)時(shi)短(duan)暫發生。由于密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)干(gan)摩(mo)(mo)擦會增加(jia)摩(mo)(mo)擦系數,加(jia)劇磨損,導致(zhi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)圈(quan)燒損或熱(re)應力開裂,導致(zhi)泄漏(lou)。因此(ci),要求密(mi)(mi)封(feng)(feng)材料具(ju)有(you)耐高(gao)溫(wen)和(he)(he)良好的摩(mo)(mo)擦學性(xing)能(neng)。碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)材料具(ju)有(you)這(zhe)種特(te)性(xing)。熱(re)壓碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)的性(xing)能(neng)在1600℃時(shi)不會衰減(jian),在密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)旋(xuan)轉摩(mo)(mo)擦過程(cheng)中(zhong),在較低的溫(wen)度下(xia),碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)中(zhong)的石(shi)墨微粒可(ke)以起到潤滑(hua)作用。即(ji)使在特(te)殊的工(gong)作條件(jian)(jian)下(xia),碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)也能(neng)完全滿(man)足(zu)工(gong)作的需(xu)要。