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發布時間(jian):2022-01-13 16:41:23 人氣:137066 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,以滿足不同工況下瑪多機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力瑪多機械密封中的應用
瑪多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,導致瑪多機械密封失效。碳化硅是一種高(gao)(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)(gao)剛度、高(gao)(gao)(gao)彈性模量的材料。在高(gao)(gao)(gao)壓(ya)下不(bu)容易變形(xing)。同時(shi),SiC的抗(kang)壓(ya)強度很高(gao)(gao)(gao),如在大(da)氣壓(ya)下燒結的SiC的抗(kang)彎(wan)強度為410MPa,而(er)抗(kang)壓(ya)強度大(da)于2800MPa,是抗(kang)彎(wan)強度的7倍。完(wan)全(quan)能承受高(gao)(gao)(gao)端(duan)應力,滿足使用要求。
2、碳化硅在高速瑪多機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于瑪多機械密封硬環中。
3、SiC在高溫瑪多機械密封中的應用
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,導致瑪多機械密封壽命下降。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瑪多機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中瑪多機械密封摩擦材(cai)料失(shi)效的(de)主要形式。這種腐(fu)(fu)蝕作用(yong)很強(qiang),會直(zhi)接或迅速引起密封(feng)(feng)性(xing)能(neng)的(de)變化(hua)。因此,應根(gen)據密封(feng)(feng)介質的(de)特(te)性(xing)選(xuan)擇(ze)密封(feng)(feng)材(cai)料。碳化(hua)硅化(hua)學穩定性(xing)好,耐腐(fu)(fu)蝕性(xing)強(qiang),可用(yong)于各種腐(fu)(fu)蝕性(xing)酸堿(jian)介質(部分耐腐(fu)(fu)蝕性(xing)見表)。
5、SiC在固體顆(ke)粒(li)機械密封中的(de)應(ying)用
在機械密封(feng)的(de)實際應用中,密封(feng)流體中往往含有固體顆粒,如待處理(li)的(de)廢水(shui)、某些海域的(de)海水(shui)和一(yi)些容易(yi)結晶(jing)的(de)物質。
6、碳(tan)化(hua)硅在干摩擦(ca)機械密封中的應用
通常,機械密(mi)(mi)(mi)封(feng)不希(xi)望出現干(gan)(gan)摩(mo)擦,但在(zai)某些情況下不可能(neng)完全(quan)避(bi)免干(gan)(gan)摩(mo)擦。例如,當(dang)密(mi)(mi)(mi)封(feng)件(jian)的(de)(de)微(wei)凸(tu)體(ti)溫度開始接觸或(huo)(huo)由于(yu)其他原因(yin)時,流體(ti)力的(de)(de)增加和機械密(mi)(mi)(mi)封(feng)件(jian)上的(de)(de)間隙的(de)(de)減(jian)小將導(dao)(dao)致干(gan)(gan)摩(mo)擦;而且,大多數密(mi)(mi)(mi)封(feng)件(jian)是致密(mi)(mi)(mi)的(de)(de)。半(ban)干(gan)(gan)摩(mo)擦或(huo)(huo)干(gan)(gan)摩(mo)擦也可能(neng)在(zai)打開或(huo)(huo)停止密(mi)(mi)(mi)封(feng)時短暫發生(sheng)。由于(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)面干(gan)(gan)摩(mo)擦會(hui)增加摩(mo)擦系數,加劇磨損,導(dao)(dao)致密(mi)(mi)(mi)封(feng)圈(quan)燒(shao)損或(huo)(huo)熱應力開裂,導(dao)(dao)致泄(xie)漏。因(yin)此,要求密(mi)(mi)(mi)封(feng)材(cai)料具有耐高(gao)溫和良好的(de)(de)摩(mo)擦學性(xing)能(neng)。碳(tan)(tan)化硅材(cai)料具有這種特(te)性(xing)。熱壓碳(tan)(tan)化硅的(de)(de)性(xing)能(neng)在(zai)1600℃時不會(hui)衰減(jian),在(zai)密(mi)(mi)(mi)封(feng)面旋轉(zhuan)摩(mo)擦過程中,在(zai)較低的(de)(de)溫度下,碳(tan)(tan)化硅中的(de)(de)石墨(mo)微(wei)粒可以起到(dao)潤滑(hua)作(zuo)用。即使在(zai)特(te)殊的(de)(de)工作(zuo)條(tiao)件(jian)下,碳(tan)(tan)化硅也能(neng)完全(quan)滿足工作(zuo)的(de)(de)需(xu)要。