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發布(bu)時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:138703 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,以滿足不同工況下龍泉機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力龍泉機械密封中的應用
龍泉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,導致龍泉機械密封失效。碳化硅是(shi)一種高(gao)強(qiang)度、高(gao)剛度、高(gao)彈性模量(liang)的材(cai)料。在高(gao)壓(ya)下不容易(yi)變形(xing)。同時,SiC的抗(kang)(kang)(kang)壓(ya)強(qiang)度很(hen)高(gao),如在大(da)氣壓(ya)下燒結的SiC的抗(kang)(kang)(kang)彎(wan)強(qiang)度為410MPa,而抗(kang)(kang)(kang)壓(ya)強(qiang)度大(da)于(yu)2800MPa,是(shi)抗(kang)(kang)(kang)彎(wan)強(qiang)度的7倍。完全能承受高(gao)端應力,滿足使(shi)用(yong)要求。
2、碳化硅在高速龍泉機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于龍泉機械密封硬環中。
3、SiC在高溫龍泉機械密封中的應用
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,導致龍泉機械密封壽命下降。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龍泉機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中龍泉機械密封摩擦材料失效(xiao)的(de)主要形式。這種腐(fu)蝕(shi)作用很強(qiang),會(hui)直接或(huo)迅速引起密封性(xing)(xing)能(neng)的(de)變化。因(yin)此,應根據密封介質(zhi)的(de)特性(xing)(xing)選擇密封材料。碳化硅化學穩定性(xing)(xing)好,耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)強(qiang),可(ke)用于各種腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)酸堿介質(zhi)(部分耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)見表)。
5、SiC在固(gu)體顆(ke)粒機(ji)械密封中的應用
在(zai)機(ji)械(xie)密封的(de)實際應用中(zhong),密封流體中(zhong)往往含有固體顆粒,如待處理的(de)廢水、某(mou)些海域的(de)海水和(he)一些容易結晶的(de)物質。
6、碳(tan)化硅在干摩(mo)擦機械密(mi)封(feng)中的應用
通常,機(ji)械密(mi)(mi)(mi)封不(bu)希望出現(xian)干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca),但在某些情況下不(bu)可能(neng)完全(quan)避(bi)免干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)。例(li)如(ru),當密(mi)(mi)(mi)封件(jian)(jian)的(de)(de)微凸體溫(wen)度開(kai)始接(jie)觸(chu)或(huo)由(you)于(yu)其他原因時,流體力的(de)(de)增加和(he)機(ji)械密(mi)(mi)(mi)封件(jian)(jian)上的(de)(de)間隙的(de)(de)減小將導(dao)致(zhi)干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca);而且(qie),大多數密(mi)(mi)(mi)封件(jian)(jian)是致(zhi)密(mi)(mi)(mi)的(de)(de)。半干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)或(huo)干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)也可能(neng)在打開(kai)或(huo)停止密(mi)(mi)(mi)封時短暫發(fa)生(sheng)。由(you)于(yu)密(mi)(mi)(mi)封面(mian)(mian)干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)會增加摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)系(xi)數,加劇磨損(sun),導(dao)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)封圈燒損(sun)或(huo)熱應力開(kai)裂(lie),導(dao)致(zhi)泄(xie)漏。因此,要求密(mi)(mi)(mi)封材料具(ju)(ju)有(you)耐高(gao)溫(wen)和(he)良好(hao)的(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)學(xue)性(xing)能(neng)。碳化(hua)硅(gui)(gui)材料具(ju)(ju)有(you)這種(zhong)特(te)性(xing)。熱壓碳化(hua)硅(gui)(gui)的(de)(de)性(xing)能(neng)在1600℃時不(bu)會衰減,在密(mi)(mi)(mi)封面(mian)(mian)旋轉摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)過程中(zhong),在較低的(de)(de)溫(wen)度下,碳化(hua)硅(gui)(gui)中(zhong)的(de)(de)石墨微粒可以(yi)起到潤(run)滑作用。即使在特(te)殊的(de)(de)工(gong)作條件(jian)(jian)下,碳化(hua)硅(gui)(gui)也能(neng)完全(quan)滿足(zu)工(gong)作的(de)(de)需要。