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發布(bu)時間(jian):2022-01-13 16:41:23 人(ren)氣:128217 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,以滿足不同工況下金堂機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力金堂機械密封中的應用
金堂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,導致金堂機械密封失效。碳化(hua)硅(gui)是一種(zhong)高強(qiang)(qiang)度(du)、高剛度(du)、高彈性模(mo)量的(de)材料(liao)。在高壓下(xia)不容易變形。同時,SiC的(de)抗(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)很高,如在大氣壓下(xia)燒結的(de)SiC的(de)抗(kang)彎強(qiang)(qiang)度(du)為410MPa,而抗(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)大于2800MPa,是抗(kang)彎強(qiang)(qiang)度(du)的(de)7倍。完全能承受高端應力,滿足使用要求。
2、碳化硅在高速金堂機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于金堂機械密封硬環中。
3、SiC在高溫金堂機械密封中的應用
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,導致金堂機械密封壽命下降。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金堂機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中金堂機械密封摩擦材(cai)料(liao)失效(xiao)的主要(yao)形式。這種腐(fu)蝕作用很強,會(hui)直接或迅速(su)引起密(mi)封(feng)性(xing)能的變化(hua)。因此,應根據(ju)密(mi)封(feng)介質的特(te)性(xing)選擇(ze)密(mi)封(feng)材(cai)料(liao)。碳化(hua)硅(gui)化(hua)學(xue)穩定性(xing)好,耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)強,可用于各種腐(fu)蝕性(xing)酸堿介質(部分耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)見表)。
5、SiC在固體顆(ke)粒機械密封(feng)中的(de)應用
在機械密封的(de)(de)(de)實際應用中(zhong),密封流(liu)體(ti)中(zhong)往(wang)(wang)往(wang)(wang)含有固體(ti)顆粒,如待處理的(de)(de)(de)廢水、某些海域的(de)(de)(de)海水和一些容易(yi)結晶的(de)(de)(de)物質(zhi)。
6、碳化硅在干摩擦(ca)機械密封中的應用(yong)
通(tong)常,機(ji)械密(mi)封(feng)(feng)(feng)不(bu)(bu)希(xi)望出現干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca),但在(zai)某(mou)些情(qing)況下(xia)(xia)不(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)能完(wan)(wan)全避免(mian)干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)。例如,當密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)的(de)微凸體(ti)溫度開始接(jie)觸(chu)或(huo)(huo)由于(yu)其他(ta)原因時(shi),流(liu)體(ti)力(li)的(de)增加(jia)和機(ji)械密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)上的(de)間(jian)隙(xi)的(de)減小將導致(zhi)(zhi)干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca);而且,大多數密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)是致(zhi)(zhi)密(mi)的(de)。半干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)或(huo)(huo)干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)也(ye)可(ke)(ke)(ke)能在(zai)打開或(huo)(huo)停止密(mi)封(feng)(feng)(feng)時(shi)短暫發生。由于(yu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)會(hui)增加(jia)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)系數,加(jia)劇磨(mo)損(sun),導致(zhi)(zhi)密(mi)封(feng)(feng)(feng)圈燒損(sun)或(huo)(huo)熱(re)應力(li)開裂(lie),導致(zhi)(zhi)泄漏(lou)。因此(ci),要求(qiu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)材(cai)料具(ju)有耐(nai)高溫和良(liang)好的(de)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)學性能。碳化(hua)硅(gui)材(cai)料具(ju)有這(zhe)種(zhong)特性。熱(re)壓(ya)碳化(hua)硅(gui)的(de)性能在(zai)1600℃時(shi)不(bu)(bu)會(hui)衰(shuai)減,在(zai)密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)旋轉摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)過程中,在(zai)較低的(de)溫度下(xia)(xia),碳化(hua)硅(gui)中的(de)石墨(mo)微粒可(ke)(ke)(ke)以起(qi)到潤滑作(zuo)用。即使(shi)在(zai)特殊的(de)工作(zuo)條件(jian)下(xia)(xia),碳化(hua)硅(gui)也(ye)能完(wan)(wan)全滿足工作(zuo)的(de)需(xu)要。