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發布時(shi)間:2022-01-13 16:41:23 人氣:137265 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,以滿足不同工況下羅平機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力羅平機械密封中的應用
羅平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,導致羅平機械密封失效。碳化硅是一(yi)種高強(qiang)度(du)(du)、高剛度(du)(du)、高彈性模量的(de)(de)材料。在高壓(ya)下(xia)不容易變(bian)形(xing)。同時,SiC的(de)(de)抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)(du)很高,如(ru)在大氣(qi)壓(ya)下(xia)燒(shao)結(jie)的(de)(de)SiC的(de)(de)抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)(du)為410MPa,而抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)(du)大于2800MPa,是抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)7倍。完全能承受高端應力,滿足使用要求(qiu)。
2、碳化硅在高速羅平機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于羅平機械密封硬環中。
3、SiC在高溫羅平機械密封中的應用
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,導致羅平機械密封壽命下降。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羅平機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中羅平機械密封摩擦材料失效的(de)主(zhu)要形式(shi)。這(zhe)種腐(fu)蝕作用很強,會直接或迅速引起密封(feng)(feng)性(xing)能的(de)變化。因此,應(ying)根據密封(feng)(feng)介質的(de)特性(xing)選擇密封(feng)(feng)材料。碳化硅化學穩定性(xing)好,耐腐(fu)蝕性(xing)強,可用于各(ge)種腐(fu)蝕性(xing)酸(suan)堿(jian)介質(部分耐腐(fu)蝕性(xing)見表(biao))。
5、SiC在固(gu)體顆粒(li)機械密封中(zhong)的應用
在機械(xie)密封的(de)實際(ji)應用中(zhong),密封流體中(zhong)往(wang)往(wang)含(han)有固體顆粒,如待處(chu)理的(de)廢(fei)水、某些(xie)海域的(de)海水和一些(xie)容易結晶的(de)物質(zhi)。
6、碳化硅在干摩擦機械密封中(zhong)的應用
通常,機(ji)械密(mi)封(feng)(feng)(feng)不希望出現干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca),但在(zai)(zai)某些情況下不可能(neng)(neng)完(wan)全避免干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)。例如,當密(mi)封(feng)(feng)(feng)件的(de)(de)微凸體溫度(du)開始接觸或(huo)(huo)由于(yu)其他原因(yin)時,流體力(li)的(de)(de)增加(jia)和(he)機(ji)械密(mi)封(feng)(feng)(feng)件上的(de)(de)間隙(xi)的(de)(de)減(jian)小將導(dao)致(zhi)干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca);而且,大多數(shu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)件是致(zhi)密(mi)的(de)(de)。半干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)或(huo)(huo)干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)也(ye)可能(neng)(neng)在(zai)(zai)打開或(huo)(huo)停(ting)止密(mi)封(feng)(feng)(feng)時短暫發生。由于(yu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)會(hui)增加(jia)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)系數(shu),加(jia)劇磨損(sun)(sun),導(dao)致(zhi)密(mi)封(feng)(feng)(feng)圈燒損(sun)(sun)或(huo)(huo)熱(re)應力(li)開裂,導(dao)致(zhi)泄漏。因(yin)此,要(yao)求密(mi)封(feng)(feng)(feng)材料具(ju)有耐(nai)高溫和(he)良好的(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)。碳(tan)化硅材料具(ju)有這種特性(xing)。熱(re)壓碳(tan)化硅的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)在(zai)(zai)1600℃時不會(hui)衰(shuai)減(jian),在(zai)(zai)密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)旋(xuan)轉(zhuan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)過程(cheng)中(zhong),在(zai)(zai)較低的(de)(de)溫度(du)下,碳(tan)化硅中(zhong)的(de)(de)石墨(mo)微粒可以起到潤滑作(zuo)用。即(ji)使在(zai)(zai)特殊的(de)(de)工作(zuo)條(tiao)件下,碳(tan)化硅也(ye)能(neng)(neng)完(wan)全滿足工作(zuo)的(de)(de)需要(yao)。