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發布時間(jian):2022-01-13 16:41:23 人(ren)氣:128189 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,以滿足不同工況下隆子機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力隆子機械密封中的應用
隆子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,導致隆子機械密封失效。碳(tan)化硅是(shi)一(yi)種高(gao)(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)(gao)剛(gang)度(du)、高(gao)(gao)彈性模(mo)量的(de)材料。在高(gao)(gao)壓(ya)下不容易變形。同時,SiC的(de)抗壓(ya)強(qiang)度(du)很高(gao)(gao),如在大(da)(da)氣壓(ya)下燒結的(de)SiC的(de)抗彎強(qiang)度(du)為410MPa,而抗壓(ya)強(qiang)度(du)大(da)(da)于2800MPa,是(shi)抗彎強(qiang)度(du)的(de)7倍(bei)。完全能承受(shou)高(gao)(gao)端應力(li),滿足(zu)使用要求(qiu)。
2、碳化硅在高速隆子機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于隆子機械密封硬環中。
3、SiC在高溫隆子機械密封中的應用
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,導致隆子機械密封壽命下降。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隆子機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中隆子機械密封摩擦(ca)材(cai)(cai)料(liao)失效的(de)主(zhu)要形式。這種腐(fu)蝕作用(yong)(yong)很強(qiang),會直接或迅速(su)引起密封(feng)(feng)性(xing)(xing)(xing)能的(de)變化。因(yin)此,應根據密封(feng)(feng)介質(zhi)的(de)特性(xing)(xing)(xing)選擇密封(feng)(feng)材(cai)(cai)料(liao)。碳化硅化學穩定性(xing)(xing)(xing)好,耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)強(qiang),可用(yong)(yong)于各種腐(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)酸堿介質(zhi)(部分耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)見表)。
5、SiC在固體(ti)顆粒(li)機械密封中的應用(yong)
在(zai)機械密(mi)封(feng)的(de)實際應用中(zhong),密(mi)封(feng)流體(ti)中(zhong)往往含有固(gu)體(ti)顆粒(li),如待處理(li)的(de)廢水、某些海域的(de)海水和一些容易(yi)結晶的(de)物質。
6、碳化硅(gui)在干摩擦機械密封(feng)中的應用
通常,機械(xie)密(mi)(mi)封(feng)不(bu)希望出現干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca),但在某些情況下(xia)不(bu)可(ke)能(neng)完全避(bi)免干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)。例如,當密(mi)(mi)封(feng)件(jian)的(de)(de)(de)(de)微凸體溫(wen)度開(kai)始接(jie)觸或由于(yu)其(qi)他(ta)原因時,流體力(li)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)和(he)(he)機械(xie)密(mi)(mi)封(feng)件(jian)上的(de)(de)(de)(de)間(jian)隙的(de)(de)(de)(de)減小將導致(zhi)干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca);而且,大多數(shu)密(mi)(mi)封(feng)件(jian)是致(zhi)密(mi)(mi)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)也可(ke)能(neng)在打開(kai)或停止密(mi)(mi)封(feng)時短暫發生。由于(yu)密(mi)(mi)封(feng)面(mian)干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)會(hui)增(zeng)加(jia)(jia)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)系(xi)數(shu),加(jia)(jia)劇磨(mo)損,導致(zhi)密(mi)(mi)封(feng)圈燒(shao)損或熱應力(li)開(kai)裂(lie),導致(zhi)泄(xie)漏。因此,要(yao)求密(mi)(mi)封(feng)材(cai)料(liao)具有耐高溫(wen)和(he)(he)良好的(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)學(xue)性(xing)能(neng)。碳化硅材(cai)料(liao)具有這(zhe)種(zhong)特性(xing)。熱壓(ya)碳化硅的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)在1600℃時不(bu)會(hui)衰減,在密(mi)(mi)封(feng)面(mian)旋轉摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)過程(cheng)中(zhong),在較低的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度下(xia),碳化硅中(zhong)的(de)(de)(de)(de)石墨微粒可(ke)以起到潤(run)滑作(zuo)用。即使在特殊的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)條件(jian)下(xia),碳化硅也能(neng)完全滿(man)足工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)需要(yao)。