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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣(qi):138708 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,以滿足不同工況下盧氏機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力盧氏機械密封中的應用
盧氏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,導致盧氏機械密封失效。碳化硅是(shi)一種高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)、高(gao)剛度(du)、高(gao)彈性模量的(de)材料(liao)。在高(gao)壓下(xia)不容易變形。同時(shi),SiC的(de)抗壓強(qiang)(qiang)度(du)很(hen)高(gao),如在大(da)氣壓下(xia)燒結的(de)SiC的(de)抗彎強(qiang)(qiang)度(du)為410MPa,而抗壓強(qiang)(qiang)度(du)大(da)于2800MPa,是(shi)抗彎強(qiang)(qiang)度(du)的(de)7倍。完全能(neng)承受高(gao)端應(ying)力,滿(man)足(zu)使用(yong)要求。
2、碳化硅在高速盧氏機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于盧氏機械密封硬環中。
3、SiC在高溫盧氏機械密封中的應用
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,導致盧氏機械密封壽命下降。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盧氏機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中盧氏機械密封摩擦(ca)材(cai)料(liao)失效的(de)主要形(xing)式。這種腐蝕(shi)作用很強,會(hui)直接(jie)或迅速引起密封性能的(de)變化。因此,應(ying)根(gen)據密封介質(zhi)的(de)特性選擇密封材(cai)料(liao)。碳化硅化學穩定(ding)性好(hao),耐(nai)腐蝕(shi)性強,可用于各種腐蝕(shi)性酸堿(jian)介質(zhi)(部分(fen)耐(nai)腐蝕(shi)性見表(biao))。
5、SiC在固體顆(ke)粒機(ji)械(xie)密(mi)封(feng)中的應用
在機械密封(feng)的實際應(ying)用中,密封(feng)流體(ti)中往往含有(you)固體(ti)顆(ke)粒(li),如待處理的廢水、某些海域的海水和一些容(rong)易結晶的物質。
6、碳化硅在干摩擦機械密(mi)封(feng)中的(de)應用
通常,機械(xie)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)不(bu)希望出現(xian)干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca),但在(zai)(zai)某些情況下不(bu)可(ke)能(neng)完(wan)全避免干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)。例如,當密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)的(de)微凸(tu)體(ti)溫度開始接觸或由(you)于其他原因(yin)時,流體(ti)力的(de)增(zeng)加(jia)和(he)機械(xie)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)上的(de)間(jian)隙的(de)減小將導致(zhi)干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca);而且,大多(duo)數(shu)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)是致(zhi)密(mi)(mi)(mi)(mi)的(de)。半干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)或干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)也可(ke)能(neng)在(zai)(zai)打開或停(ting)止密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)時短暫發生。由(you)于密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)會(hui)增(zeng)加(jia)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)系數(shu),加(jia)劇磨損(sun),導致(zhi)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈燒損(sun)或熱(re)應力開裂,導致(zhi)泄漏(lou)。因(yin)此,要求(qiu)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)材料(liao)具有耐(nai)高溫和(he)良好的(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)學性能(neng)。碳化(hua)硅(gui)(gui)材料(liao)具有這種特(te)性。熱(re)壓(ya)碳化(hua)硅(gui)(gui)的(de)性能(neng)在(zai)(zai)1600℃時不(bu)會(hui)衰減,在(zai)(zai)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面旋(xuan)轉(zhuan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)過程(cheng)中(zhong),在(zai)(zai)較低的(de)溫度下,碳化(hua)硅(gui)(gui)中(zhong)的(de)石墨微粒可(ke)以起到潤滑作(zuo)用。即(ji)使在(zai)(zai)特(te)殊的(de)工作(zuo)條件(jian)下,碳化(hua)硅(gui)(gui)也能(neng)完(wan)全滿(man)足(zu)工作(zuo)的(de)需要。