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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:137772 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,以滿足不同工況下青田機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力青田機械密封中的應用
青田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,導致青田機械密封失(shi)效。碳化硅是一種高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)、高(gao)剛度(du)(du)、高(gao)彈(dan)性模(mo)量(liang)的(de)(de)材料。在(zai)高(gao)壓(ya)下不容易變(bian)形。同時,SiC的(de)(de)抗壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)(du)很高(gao),如在(zai)大氣壓(ya)下燒結(jie)的(de)(de)SiC的(de)(de)抗彎強(qiang)(qiang)度(du)(du)為(wei)410MPa,而(er)抗壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)(du)大于2800MPa,是抗彎強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)7倍。完全(quan)能承(cheng)受高(gao)端應力(li),滿(man)足使用要求。
2、碳化硅在高速青田機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于青田機械密封硬環中。
3、SiC在高溫青田機械密封中的應用
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,導致青田機械密封壽命下降。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青田機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中青田機械密封摩(mo)擦材(cai)料失效的(de)(de)主要形(xing)式。這種腐蝕(shi)(shi)作用很強,會直接或迅(xun)速引起密封性(xing)能的(de)(de)變化(hua)。因此,應根據密封介質的(de)(de)特性(xing)選(xuan)擇密封材(cai)料。碳化(hua)硅化(hua)學(xue)穩定性(xing)好,耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)強,可用于各種腐蝕(shi)(shi)性(xing)酸堿介質(部分耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)見表)。
5、SiC在固體顆粒機械(xie)密封中的應用
在機械密封的實(shi)際(ji)應用中(zhong),密封流體中(zhong)往(wang)往(wang)含有(you)固體顆(ke)粒,如待處(chu)理的廢水、某些(xie)海域的海水和一些(xie)容易(yi)結晶(jing)的物質。
6、碳化(hua)硅在干摩擦機(ji)械(xie)密封(feng)中(zhong)的應用
通常(chang),機械密(mi)(mi)封(feng)不(bu)希(xi)望出現干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca),但在某些情況(kuang)下不(bu)可(ke)能(neng)完全避免干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)。例如,當密(mi)(mi)封(feng)件(jian)(jian)的(de)(de)微凸(tu)體(ti)溫度(du)開始接觸(chu)或(huo)(huo)由于其他(ta)原因時(shi),流體(ti)力(li)的(de)(de)增(zeng)加和機械密(mi)(mi)封(feng)件(jian)(jian)上的(de)(de)間(jian)隙的(de)(de)減小將導致(zhi)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca);而且,大多(duo)數密(mi)(mi)封(feng)件(jian)(jian)是致(zhi)密(mi)(mi)的(de)(de)。半(ban)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)或(huo)(huo)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)也(ye)可(ke)能(neng)在打開或(huo)(huo)停止密(mi)(mi)封(feng)時(shi)短(duan)暫發生。由于密(mi)(mi)封(feng)面干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)會增(zeng)加摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)系數,加劇(ju)磨損(sun),導致(zhi)密(mi)(mi)封(feng)圈燒(shao)損(sun)或(huo)(huo)熱應(ying)力(li)開裂,導致(zhi)泄漏。因此,要求密(mi)(mi)封(feng)材(cai)料具有耐高溫和良好(hao)的(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)學性能(neng)。碳化(hua)(hua)硅(gui)材(cai)料具有這種特性。熱壓碳化(hua)(hua)硅(gui)的(de)(de)性能(neng)在1600℃時(shi)不(bu)會衰(shuai)減,在密(mi)(mi)封(feng)面旋轉摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)過程中,在較(jiao)低的(de)(de)溫度(du)下,碳化(hua)(hua)硅(gui)中的(de)(de)石墨微粒可(ke)以起(qi)到潤(run)滑作(zuo)(zuo)用(yong)。即使在特殊的(de)(de)工作(zuo)(zuo)條件(jian)(jian)下,碳化(hua)(hua)硅(gui)也(ye)能(neng)完全滿足工作(zuo)(zuo)的(de)(de)需要。