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發布(bu)時(shi)間:2022-01-13 16:41:23 人氣:137263 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,以滿足不同工況下平遠機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力平遠機械密封中的應用
平遠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,導致平遠機械密封失效。碳化硅(gui)是一(yi)種高(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)剛度(du)、高(gao)彈性模(mo)量的(de)材(cai)料。在(zai)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)下(xia)不(bu)容易變形。同時,SiC的(de)抗(kang)(kang)壓(ya)(ya)(ya)強(qiang)度(du)很高(gao),如(ru)在(zai)大氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)下(xia)燒結的(de)SiC的(de)抗(kang)(kang)彎強(qiang)度(du)為410MPa,而抗(kang)(kang)壓(ya)(ya)(ya)強(qiang)度(du)大于(yu)2800MPa,是抗(kang)(kang)彎強(qiang)度(du)的(de)7倍。完全(quan)能承(cheng)受高(gao)端應力,滿足使(shi)用(yong)要求。
2、碳化硅在高速平遠機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于平遠機械密封硬環中。
3、SiC在高溫平遠機械密封中的應用
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,導致平遠機械密封壽命下降。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平遠機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中平遠機械密封摩擦材料失效的主要形式(shi)。這種腐蝕(shi)(shi)作用很強(qiang),會直接或迅速引起密封(feng)(feng)性(xing)(xing)能的變化。因此,應(ying)根(gen)據密封(feng)(feng)介質的特性(xing)(xing)選擇密封(feng)(feng)材料。碳化硅(gui)化學穩定(ding)性(xing)(xing)好,耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)強(qiang),可用于(yu)各種腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)酸堿介質(部(bu)分(fen)耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)見表)。
5、SiC在(zai)固體顆粒機(ji)械密封中的應(ying)用
在機械密封的實(shi)際應(ying)用(yong)中(zhong),密封流體中(zhong)往(wang)往(wang)含有固體顆粒,如待處(chu)理的廢(fei)水、某些(xie)海(hai)域的海(hai)水和一些(xie)容易結晶的物質。
6、碳化硅在干摩擦機(ji)械密封中的應(ying)用(yong)
通常,機械(xie)密(mi)(mi)(mi)封不希望(wang)出現干(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca),但在某些情(qing)況下不可(ke)(ke)能完全(quan)避免干(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)。例如(ru),當(dang)密(mi)(mi)(mi)封件的微(wei)凸體溫(wen)度開始接觸或由(you)于(yu)其他原因(yin)時,流體力的增加(jia)和(he)機械(xie)密(mi)(mi)(mi)封件上的間隙的減(jian)(jian)小將(jiang)導(dao)致(zhi)干(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca);而且(qie),大多數密(mi)(mi)(mi)封件是致(zhi)密(mi)(mi)(mi)的。半干(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)或干(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)也可(ke)(ke)能在打開或停(ting)止密(mi)(mi)(mi)封時短暫發生。由(you)于(yu)密(mi)(mi)(mi)封面干(gan)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)會(hui)增加(jia)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數,加(jia)劇磨(mo)損(sun),導(dao)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)封圈燒(shao)損(sun)或熱應力開裂,導(dao)致(zhi)泄漏。因(yin)此,要求(qiu)密(mi)(mi)(mi)封材(cai)(cai)料具(ju)有(you)耐高(gao)溫(wen)和(he)良好的摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)學性能。碳(tan)化硅材(cai)(cai)料具(ju)有(you)這種(zhong)特性。熱壓(ya)碳(tan)化硅的性能在1600℃時不會(hui)衰減(jian)(jian),在密(mi)(mi)(mi)封面旋轉摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)過程中,在較低的溫(wen)度下,碳(tan)化硅中的石墨(mo)微(wei)粒可(ke)(ke)以起(qi)到潤滑作(zuo)用。即使在特殊的工作(zuo)條件下,碳(tan)化硅也能完全(quan)滿(man)足工作(zuo)的需要。