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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣(qi):138714 來源(yuan):
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,以滿足不同工況下市中機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力市中機械密封中的應用
市中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,導致市中機械密封失效。碳化硅是一(yi)種高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)、高(gao)剛度(du)、高(gao)彈性模量(liang)的(de)材料。在高(gao)壓(ya)下(xia)不(bu)容易變形。同(tong)時,SiC的(de)抗(kang)壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)很(hen)高(gao),如(ru)在大氣壓(ya)下(xia)燒結的(de)SiC的(de)抗(kang)彎強(qiang)(qiang)度(du)為410MPa,而抗(kang)壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)大于(yu)2800MPa,是抗(kang)彎強(qiang)(qiang)度(du)的(de)7倍。完全(quan)能承受(shou)高(gao)端應(ying)力,滿(man)足使用(yong)要求。
2、碳化硅在高速市中機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于市中機械密封硬環中。
3、SiC在高溫市中機械密封中的應用
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,導致市中機械密封壽命下降。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市中機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中市中機械密封摩(mo)擦材料失效的(de)主要形(xing)式。這種腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)作用(yong)很強,會直(zhi)接(jie)或迅(xun)速引起密(mi)(mi)封性能(neng)的(de)變(bian)化(hua)。因(yin)此(ci),應根據密(mi)(mi)封介(jie)質的(de)特性選擇密(mi)(mi)封材料。碳(tan)化(hua)硅化(hua)學穩定性好,耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性強,可用(yong)于各種腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性酸堿介(jie)質(部(bu)分(fen)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性見(jian)表(biao))。
5、SiC在固體顆(ke)粒(li)機械密封中的應用
在機械密封的實際應(ying)用中,密封流(liu)體中往(wang)往(wang)含(han)有固(gu)體顆粒,如待處理的廢水(shui)、某些(xie)海域的海水(shui)和一些(xie)容易(yi)結晶的物質。
6、碳(tan)化硅在(zai)干摩擦(ca)機械密封中的應(ying)用
通常,機械密(mi)(mi)封不(bu)希望出現干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca),但在(zai)某些情況下(xia)不(bu)可(ke)(ke)能(neng)完(wan)全(quan)(quan)避(bi)免干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)。例如,當密(mi)(mi)封件的微凸體溫(wen)度(du)開始接觸或(huo)由(you)(you)于其他原(yuan)因(yin)(yin)時(shi),流體力的增(zeng)加和機械密(mi)(mi)封件上的間隙的減(jian)小(xiao)將(jiang)導(dao)致(zhi)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca);而且,大多數密(mi)(mi)封件是致(zhi)密(mi)(mi)的。半干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)或(huo)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)也(ye)可(ke)(ke)能(neng)在(zai)打開或(huo)停(ting)止密(mi)(mi)封時(shi)短暫發生。由(you)(you)于密(mi)(mi)封面干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)會增(zeng)加摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)系數,加劇磨損(sun),導(dao)致(zhi)密(mi)(mi)封圈燒損(sun)或(huo)熱應力開裂,導(dao)致(zhi)泄漏(lou)。因(yin)(yin)此,要(yao)(yao)求密(mi)(mi)封材料具有耐(nai)高溫(wen)和良好的摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)學性能(neng)。碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)材料具有這種特(te)性。熱壓碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)的性能(neng)在(zai)1600℃時(shi)不(bu)會衰減(jian),在(zai)密(mi)(mi)封面旋轉摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)過程(cheng)中,在(zai)較(jiao)低的溫(wen)度(du)下(xia),碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)中的石墨微粒可(ke)(ke)以起到(dao)潤(run)滑作(zuo)用。即使在(zai)特(te)殊的工作(zuo)條件下(xia),碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)也(ye)能(neng)完(wan)全(quan)(quan)滿足工作(zuo)的需要(yao)(yao)。