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發布時(shi)間:2022-01-13 16:41:23 人氣:133836 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,以滿足不同工況下連山機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力連山機械密封中的應用
連山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,導致連山機械密封失效。碳化硅是一種高(gao)強(qiang)度(du)(du)、高(gao)剛度(du)(du)、高(gao)彈性模量的(de)(de)(de)(de)材料(liao)。在高(gao)壓(ya)下不容易變形。同時(shi),SiC的(de)(de)(de)(de)抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)(du)很高(gao),如在大氣壓(ya)下燒結的(de)(de)(de)(de)SiC的(de)(de)(de)(de)抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)(du)為(wei)410MPa,而抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)(du)大于(yu)2800MPa,是抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)7倍。完(wan)全能承受(shou)高(gao)端應力,滿足(zu)使用要求。
2、碳化硅在高速連山機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于連山機械密封硬環中。
3、SiC在高溫連山機械密封中的應用
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,導致連山機械密封壽命下降。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連山機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中連山機械密封摩擦材(cai)料失(shi)效的(de)主要形(xing)式。這種(zhong)腐(fu)蝕(shi)(shi)作用很強,會(hui)直接或迅速引起密封(feng)性(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)變化。因此,應(ying)根據(ju)密封(feng)介質的(de)特性(xing)(xing)(xing)選擇密封(feng)材(cai)料。碳化硅化學穩定性(xing)(xing)(xing)好,耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)強,可用于各種(zhong)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)酸(suan)堿介質(部分耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)見表)。
5、SiC在(zai)固體顆粒(li)機械密封中的應用
在機械密封(feng)的(de)實(shi)際應用中,密封(feng)流體中往(wang)往(wang)含有固體顆粒,如待處理的(de)廢水(shui)、某些(xie)海域的(de)海水(shui)和一些(xie)容易結(jie)晶的(de)物質(zhi)。
6、碳(tan)化硅在干摩擦機械(xie)密封中的應用
通(tong)常,機械密(mi)封(feng)不希望出現干(gan)摩擦(ca)(ca)(ca)(ca),但在(zai)某些情況下不可能(neng)完全(quan)避免干(gan)摩擦(ca)(ca)(ca)(ca)。例如,當(dang)密(mi)封(feng)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)微凸體(ti)溫度開(kai)始接觸或(huo)由于(yu)其他(ta)原(yuan)因(yin)時,流體(ti)力(li)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)和機械密(mi)封(feng)件(jian)(jian)上的(de)(de)(de)(de)間隙的(de)(de)(de)(de)減小將導致(zhi)干(gan)摩擦(ca)(ca)(ca)(ca);而且,大多數密(mi)封(feng)件(jian)(jian)是致(zhi)密(mi)的(de)(de)(de)(de)。半干(gan)摩擦(ca)(ca)(ca)(ca)或(huo)干(gan)摩擦(ca)(ca)(ca)(ca)也(ye)可能(neng)在(zai)打開(kai)或(huo)停止密(mi)封(feng)時短暫發生。由于(yu)密(mi)封(feng)面干(gan)摩擦(ca)(ca)(ca)(ca)會增加(jia)摩擦(ca)(ca)(ca)(ca)系數,加(jia)劇磨(mo)損,導致(zhi)密(mi)封(feng)圈燒損或(huo)熱(re)應力(li)開(kai)裂,導致(zhi)泄漏。因(yin)此,要求密(mi)封(feng)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)耐高(gao)溫和良好(hao)的(de)(de)(de)(de)摩擦(ca)(ca)(ca)(ca)學(xue)性能(neng)。碳化硅材(cai)料(liao)具(ju)有(you)這種特性。熱(re)壓碳化硅的(de)(de)(de)(de)性能(neng)在(zai)1600℃時不會衰減,在(zai)密(mi)封(feng)面旋轉摩擦(ca)(ca)(ca)(ca)過(guo)程中,在(zai)較低的(de)(de)(de)(de)溫度下,碳化硅中的(de)(de)(de)(de)石墨微粒可以(yi)起到潤滑作(zuo)用。即使在(zai)特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)條件(jian)(jian)下,碳化硅也(ye)能(neng)完全(quan)滿足工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)需要。