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發布時(shi)間:2022-01-13 16:41:23 人氣:136316 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,以滿足不同工況下茂縣機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力茂縣機械密封中的應用
茂縣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,導致茂縣機械密封失效。碳化(hua)硅是(shi)一種(zhong)高(gao)強度(du)、高(gao)剛度(du)、高(gao)彈性模(mo)量的(de)(de)材料。在(zai)高(gao)壓(ya)(ya)下不(bu)容易變形(xing)。同時(shi),SiC的(de)(de)抗(kang)壓(ya)(ya)強度(du)很(hen)高(gao),如(ru)在(zai)大(da)氣(qi)壓(ya)(ya)下燒結(jie)的(de)(de)SiC的(de)(de)抗(kang)彎強度(du)為410MPa,而(er)抗(kang)壓(ya)(ya)強度(du)大(da)于2800MPa,是(shi)抗(kang)彎強度(du)的(de)(de)7倍。完全(quan)能承(cheng)受(shou)高(gao)端應力(li),滿足使用(yong)要(yao)求。
2、碳化硅在高速茂縣機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于茂縣機械密封硬環中。
3、SiC在高溫茂縣機械密封中的應用
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,導致茂縣機械密封壽命下降。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茂縣機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中茂縣機械密封摩擦材(cai)料失效的(de)(de)主(zhu)要形(xing)式。這種(zhong)腐(fu)蝕(shi)作用(yong)很強,會直(zhi)接或迅速引起密封(feng)性(xing)能(neng)的(de)(de)變化(hua)。因(yin)此,應根(gen)據密封(feng)介質(zhi)的(de)(de)特性(xing)選擇密封(feng)材(cai)料。碳化(hua)硅化(hua)學穩定性(xing)好(hao),耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)強,可用(yong)于各種(zhong)腐(fu)蝕(shi)性(xing)酸堿介質(zhi)(部(bu)分耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)見表)。
5、SiC在固體顆(ke)粒機械密封中的應用(yong)
在(zai)機(ji)械(xie)密封的實際應用中(zhong),密封流(liu)體(ti)中(zhong)往(wang)往(wang)含有固體(ti)顆粒,如待處理的廢水(shui)、某(mou)些(xie)(xie)海域(yu)的海水(shui)和(he)一些(xie)(xie)容易(yi)結(jie)晶(jing)的物質(zhi)。
6、碳化硅(gui)在干(gan)摩擦機(ji)械密封中的應用
通常,機(ji)械密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)不(bu)希望出現干(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca),但在(zai)某些情況下不(bu)可能(neng)(neng)完(wan)全避(bi)免干(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)。例如,當密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)凸體(ti)溫度(du)開始接觸或(huo)由于其他(ta)原(yuan)因時(shi)(shi),流體(ti)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加和機(ji)械密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)(jian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)間隙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)小將導(dao)致干(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca);而且,大多(duo)數(shu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)(jian)是致密(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。半干(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)或(huo)干(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)也可能(neng)(neng)在(zai)打開或(huo)停止(zhi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)時(shi)(shi)短暫發生。由于密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)干(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)會增(zeng)加摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)系(xi)數(shu),加劇磨損,導(dao)致密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈燒損或(huo)熱(re)應力(li)開裂(lie),導(dao)致泄漏。因此,要求密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)材(cai)(cai)料(liao)具有耐高(gao)溫和良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)學性(xing)能(neng)(neng)。碳(tan)化(hua)硅材(cai)(cai)料(liao)具有這種特性(xing)。熱(re)壓碳(tan)化(hua)硅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)在(zai)1600℃時(shi)(shi)不(bu)會衰減(jian),在(zai)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)旋轉摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)過程(cheng)中(zhong),在(zai)較低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)下,碳(tan)化(hua)硅中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)石墨微(wei)粒可以起到潤滑作用。即(ji)使(shi)在(zai)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作條件(jian)(jian)下,碳(tan)化(hua)硅也能(neng)(neng)完(wan)全滿足工作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需要。