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發布(bu)時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:128209 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,以滿足不同工況下曲松機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力曲松機械密封中的應用
曲松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,導致曲松機械密封失(shi)效。碳化硅是(shi)一種高(gao)強(qiang)(qiang)度、高(gao)剛(gang)度、高(gao)彈性(xing)模量的(de)(de)材料。在高(gao)壓(ya)下不容易變(bian)形。同時,SiC的(de)(de)抗壓(ya)強(qiang)(qiang)度很(hen)高(gao),如在大氣壓(ya)下燒結的(de)(de)SiC的(de)(de)抗彎強(qiang)(qiang)度為410MPa,而抗壓(ya)強(qiang)(qiang)度大于2800MPa,是(shi)抗彎強(qiang)(qiang)度的(de)(de)7倍。完全(quan)能(neng)承受高(gao)端應力,滿足使用要求。
2、碳化硅在高速曲松機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于曲松機械密封硬環中。
3、SiC在高溫曲松機械密封中的應用
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,導致曲松機械密封壽命下降。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曲松機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中曲松機械密封摩(mo)擦材(cai)(cai)料(liao)失效的主要形(xing)式。這(zhe)種(zhong)(zhong)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)作(zuo)用很(hen)強,會直接或迅(xun)速(su)引起密封(feng)性(xing)能的變(bian)化。因此,應根(gen)據密封(feng)介質(zhi)的特性(xing)選擇密封(feng)材(cai)(cai)料(liao)。碳化硅化學(xue)穩定性(xing)好,耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)強,可用于各種(zhong)(zhong)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)酸堿介質(zhi)(部分耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)見表)。
5、SiC在固體(ti)顆粒機(ji)械密封(feng)中的應用(yong)
在(zai)機械(xie)密(mi)封的(de)實際應用中,密(mi)封流體中往往含有(you)固體顆粒,如待處理的(de)廢水、某些(xie)海(hai)域的(de)海(hai)水和(he)一些(xie)容易結晶的(de)物質。
6、碳化硅在干摩擦機械密封中(zhong)的應用
通常,機(ji)械(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)不(bu)希望出現干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca),但在(zai)某些(xie)情況下(xia)不(bu)可(ke)能(neng)(neng)完(wan)全避免干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)。例如,當密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件的(de)微凸體溫度開始(shi)接觸或(huo)由于(yu)其他原(yuan)因時,流(liu)體力的(de)增加和機(ji)械(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件上(shang)的(de)間(jian)隙(xi)的(de)減(jian)小將導(dao)(dao)致干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca);而且,大多數密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件是致密(mi)(mi)(mi)的(de)。半干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)或(huo)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)也可(ke)能(neng)(neng)在(zai)打開或(huo)停止密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)時短暫(zan)發生。由于(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)會增加摩(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)系數,加劇磨損,導(dao)(dao)致密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈燒損或(huo)熱應(ying)力開裂,導(dao)(dao)致泄漏。因此(ci),要(yao)求(qiu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)材料具(ju)有耐高溫和良好的(de)摩(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)學性能(neng)(neng)。碳化(hua)硅材料具(ju)有這種(zhong)特(te)性。熱壓(ya)碳化(hua)硅的(de)性能(neng)(neng)在(zai)1600℃時不(bu)會衰(shuai)減(jian),在(zai)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面旋轉(zhuan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)過程(cheng)中,在(zai)較低的(de)溫度下(xia),碳化(hua)硅中的(de)石墨(mo)微粒可(ke)以起(qi)到潤滑作(zuo)用(yong)。即(ji)使在(zai)特(te)殊(shu)的(de)工作(zuo)條件下(xia),碳化(hua)硅也能(neng)(neng)完(wan)全滿足工作(zuo)的(de)需要(yao)。