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發布(bu)時間(jian):2022-01-13 16:41:23 人(ren)氣:136319 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,以滿足不同工況下建華機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力建華機械密封中的應用
建華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,導致建華機械密封失效(xiao)。碳化硅是一種(zhong)高(gao)強(qiang)度(du)(du)(du)、高(gao)剛(gang)度(du)(du)(du)、高(gao)彈性模量(liang)的(de)材(cai)料(liao)。在高(gao)壓(ya)下(xia)不(bu)容易(yi)變形。同時,SiC的(de)抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)(du)(du)很高(gao),如在大氣壓(ya)下(xia)燒結的(de)SiC的(de)抗(kang)彎強(qiang)度(du)(du)(du)為410MPa,而抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)(du)(du)大于2800MPa,是抗(kang)彎強(qiang)度(du)(du)(du)的(de)7倍。完全能(neng)承受高(gao)端應力,滿足使用(yong)要求。
2、碳化硅在高速建華機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于建華機械密封硬環中。
3、SiC在高溫建華機械密封中的應用
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,導致建華機械密封壽命下降。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建華機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中建華機械密封摩擦材(cai)料(liao)失(shi)效的(de)主(zhu)要(yao)形式。這種(zhong)腐蝕(shi)作用很強(qiang),會直接或迅速引起密(mi)(mi)封(feng)性(xing)(xing)(xing)能的(de)變(bian)化(hua)。因此,應根(gen)據密(mi)(mi)封(feng)介質的(de)特(te)性(xing)(xing)(xing)選擇密(mi)(mi)封(feng)材(cai)料(liao)。碳化(hua)硅化(hua)學穩定性(xing)(xing)(xing)好,耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)強(qiang),可(ke)用于(yu)各種(zhong)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)酸堿(jian)介質(部(bu)分耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)見表)。
5、SiC在(zai)固體顆粒機械密封(feng)中(zhong)的應用
在機械密封的(de)(de)實際應用中,密封流體(ti)中往(wang)往(wang)含有固體(ti)顆粒(li),如待處理的(de)(de)廢(fei)水、某些(xie)海域(yu)的(de)(de)海水和(he)一(yi)些(xie)容易結晶的(de)(de)物質(zhi)。
6、碳化硅(gui)在干摩擦機械密封中的應用
通常,機(ji)械密封(feng)不(bu)希(xi)望出現干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca),但在某(mou)些(xie)情(qing)況下(xia)不(bu)可(ke)能(neng)(neng)完全避免(mian)干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)。例(li)如(ru),當密封(feng)件的(de)(de)(de)(de)微凸體(ti)溫(wen)度開始接觸或由于其他原因(yin)時(shi)(shi),流體(ti)力的(de)(de)(de)(de)增加和機(ji)械密封(feng)件上的(de)(de)(de)(de)間隙的(de)(de)(de)(de)減(jian)小將導(dao)致(zhi)干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca);而且(qie),大多數密封(feng)件是致(zhi)密的(de)(de)(de)(de)。半干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)或干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)也(ye)可(ke)能(neng)(neng)在打開或停止密封(feng)時(shi)(shi)短暫(zan)發生(sheng)。由于密封(feng)面干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)會(hui)增加摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數,加劇(ju)磨(mo)損,導(dao)致(zhi)密封(feng)圈(quan)燒損或熱應(ying)力開裂,導(dao)致(zhi)泄漏(lou)。因(yin)此,要求密封(feng)材料具有耐高溫(wen)和良好(hao)的(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)學性能(neng)(neng)。碳化硅(gui)(gui)材料具有這種特性。熱壓(ya)碳化硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)在1600℃時(shi)(shi)不(bu)會(hui)衰減(jian),在密封(feng)面旋轉(zhuan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)過程中(zhong),在較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度下(xia),碳化硅(gui)(gui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)石墨微粒可(ke)以起到潤滑作用。即(ji)使(shi)在特殊的(de)(de)(de)(de)工作條件下(xia),碳化硅(gui)(gui)也(ye)能(neng)(neng)完全滿足工作的(de)(de)(de)(de)需要。