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發布時(shi)間:2022-01-13 16:41:23 人氣:138151 來(lai)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西機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力河西機械密封中的應用
河西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,導致河西機械密封失效。碳化硅是一(yi)種(zhong)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)、高(gao)剛度(du)、高(gao)彈(dan)性模(mo)量的(de)材料。在高(gao)壓(ya)下不容(rong)易變形。同(tong)時,SiC的(de)抗壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)很高(gao),如(ru)在大氣(qi)壓(ya)下燒結的(de)SiC的(de)抗彎強(qiang)(qiang)度(du)為410MPa,而(er)抗壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)大于2800MPa,是抗彎強(qiang)(qiang)度(du)的(de)7倍。完全能承受高(gao)端應力(li),滿足使用要(yao)求。
2、碳化硅在高速河西機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于河西機械密封硬環中。
3、SiC在高溫河西機械密封中的應用
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,導致河西機械密封壽命下降。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西機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中河西機械密封摩(mo)擦材料失(shi)效(xiao)的主要(yao)形式。這(zhe)種(zhong)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)作用很強,會直接或迅速引起密封性(xing)能的變化。因(yin)此,應根據密封介質(zhi)的特(te)性(xing)選擇密封材料。碳化硅化學(xue)穩定性(xing)好,耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)強,可用于各種(zhong)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)酸堿介質(zhi)(部分耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)見(jian)表)。
5、SiC在固體顆粒(li)機械密封中的應用
在機械密(mi)封的實際應用中(zhong),密(mi)封流體中(zhong)往往含(han)有固(gu)體顆粒(li),如待處(chu)理的廢(fei)水、某些海域的海水和一些容易結晶的物質。
6、碳化硅在干摩擦機械密封中的應用
通(tong)常,機(ji)械密封(feng)不(bu)希望出現干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca),但在某(mou)些情況下不(bu)可能完全避免干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)。例如,當(dang)密封(feng)件(jian)的微凸體溫度(du)開(kai)(kai)始(shi)接(jie)觸或(huo)(huo)由(you)于其他原因時(shi),流體力的增加和機(ji)械密封(feng)件(jian)上的間隙的減小(xiao)將導(dao)致(zhi)干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca);而且(qie),大多數(shu)密封(feng)件(jian)是致(zhi)密的。半(ban)干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)或(huo)(huo)干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)也可能在打開(kai)(kai)或(huo)(huo)停止密封(feng)時(shi)短暫發(fa)生。由(you)于密封(feng)面(mian)干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)會(hui)增加摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)系數(shu),加劇磨損,導(dao)致(zhi)密封(feng)圈燒損或(huo)(huo)熱(re)應力開(kai)(kai)裂,導(dao)致(zhi)泄(xie)漏。因此,要求(qiu)密封(feng)材料具(ju)(ju)有耐高(gao)溫和良(liang)好的摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)學性(xing)(xing)能。碳(tan)化(hua)硅(gui)材料具(ju)(ju)有這種特性(xing)(xing)。熱(re)壓(ya)碳(tan)化(hua)硅(gui)的性(xing)(xing)能在1600℃時(shi)不(bu)會(hui)衰(shuai)減,在密封(feng)面(mian)旋轉摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)過程中,在較(jiao)低的溫度(du)下,碳(tan)化(hua)硅(gui)中的石墨微粒可以(yi)起(qi)到潤滑作用(yong)。即使在特殊的工(gong)作條件(jian)下,碳(tan)化(hua)硅(gui)也能完全滿足工(gong)作的需要。