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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:128419 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,以滿足不同工況下神池機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力神池機械密封中的應用
神池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,導致神池機械密封失效。碳化硅是(shi)一(yi)種高(gao)強度(du)、高(gao)剛度(du)、高(gao)彈性模量的材(cai)料。在高(gao)壓下不容易(yi)變形。同(tong)時,SiC的抗(kang)壓強度(du)很高(gao),如在大氣壓下燒結的SiC的抗(kang)彎強度(du)為410MPa,而(er)抗(kang)壓強度(du)大于2800MPa,是(shi)抗(kang)彎強度(du)的7倍。完全能承受高(gao)端(duan)應力,滿足使用要求(qiu)。
2、碳化硅在高速神池機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于神池機械密封硬環中。
3、SiC在高溫神池機械密封中的應用
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,導致神池機械密封壽命下降。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神池機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中神池機械密封摩(mo)擦材料(liao)失效的(de)主要形式。這(zhe)種腐蝕(shi)(shi)作用很強,會(hui)直(zhi)接或迅速(su)引起密(mi)封(feng)性(xing)能的(de)變化(hua)。因此(ci),應根(gen)據密(mi)封(feng)介質(zhi)的(de)特性(xing)選(xuan)擇密(mi)封(feng)材料(liao)。碳化(hua)硅化(hua)學穩定性(xing)好,耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性(xing)強,可用于各種腐蝕(shi)(shi)性(xing)酸堿介質(zhi)(部分耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性(xing)見表)。
5、SiC在固體顆粒機械密封中的應用
在機械密封的(de)(de)實際應(ying)用(yong)中,密封流(liu)體中往往含(han)有固體顆粒,如待處理的(de)(de)廢水、某些海域(yu)的(de)(de)海水和一些容易結晶的(de)(de)物質。
6、碳化硅(gui)在干摩擦(ca)機(ji)械密封中的應用
通常,機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)不(bu)(bu)希望出現干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca),但在某些(xie)情況下不(bu)(bu)可能(neng)(neng)完全避免干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)。例如(ru),當密(mi)(mi)封(feng)(feng)件的(de)(de)微凸體溫(wen)(wen)度(du)開(kai)(kai)始接觸或由于(yu)其他原因(yin)時,流體力(li)的(de)(de)增加和(he)機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)件上的(de)(de)間(jian)隙的(de)(de)減小將導致干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca);而且,大(da)多數密(mi)(mi)封(feng)(feng)件是致密(mi)(mi)的(de)(de)。半干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)或干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)也可能(neng)(neng)在打開(kai)(kai)或停止密(mi)(mi)封(feng)(feng)時短暫發生(sheng)。由于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)會增加摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)系數,加劇磨(mo)損,導致密(mi)(mi)封(feng)(feng)圈燒損或熱應力(li)開(kai)(kai)裂,導致泄漏。因(yin)此,要求密(mi)(mi)封(feng)(feng)材料具(ju)(ju)有耐高溫(wen)(wen)和(he)良好的(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)學性能(neng)(neng)。碳化(hua)硅(gui)材料具(ju)(ju)有這種特性。熱壓碳化(hua)硅(gui)的(de)(de)性能(neng)(neng)在1600℃時不(bu)(bu)會衰減,在密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)旋轉摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)過程中(zhong),在較(jiao)低(di)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)下,碳化(hua)硅(gui)中(zhong)的(de)(de)石墨微粒(li)可以起到潤滑作用。即(ji)使在特殊的(de)(de)工(gong)作條件下,碳化(hua)硅(gui)也能(neng)(neng)完全滿(man)足工(gong)作的(de)(de)需要。