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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:128282 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,以滿足不同工況下雙流機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力雙流機械密封中的應用
雙流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,導致雙流機械密封失效(xiao)。碳(tan)化硅是一種高(gao)(gao)強度(du)(du)、高(gao)(gao)剛度(du)(du)、高(gao)(gao)彈性模量的(de)材料。在(zai)高(gao)(gao)壓下(xia)(xia)不容易變形。同時,SiC的(de)抗(kang)壓強度(du)(du)很高(gao)(gao),如(ru)在(zai)大氣壓下(xia)(xia)燒結(jie)的(de)SiC的(de)抗(kang)彎強度(du)(du)為410MPa,而抗(kang)壓強度(du)(du)大于(yu)2800MPa,是抗(kang)彎強度(du)(du)的(de)7倍。完全能承受高(gao)(gao)端應力,滿(man)足(zu)使(shi)用(yong)要(yao)求。
2、碳化硅在高速雙流機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于雙流機械密封硬環中。
3、SiC在高溫雙流機械密封中的應用
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,導致雙流機械密封壽命下降。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雙流機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中雙流機械密封摩(mo)擦材(cai)料失(shi)效的主(zhu)要形式(shi)。這種(zhong)腐(fu)(fu)蝕(shi)作(zuo)用很強(qiang)(qiang),會直接或迅速引起密(mi)封性(xing)(xing)能的變化。因此,應根據(ju)密(mi)封介質(zhi)的特(te)性(xing)(xing)選擇密(mi)封材(cai)料。碳化硅化學穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)好,耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)強(qiang)(qiang),可(ke)用于各種(zhong)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)酸堿介質(zhi)(部分(fen)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)見表)。
5、SiC在固體顆粒機械密(mi)封中的(de)應(ying)用
在機械密封的(de)實際應用中(zhong),密封流體(ti)中(zhong)往(wang)往(wang)含(han)有(you)固體(ti)顆(ke)粒,如(ru)待處理(li)的(de)廢水、某些海域的(de)海水和一些容易結晶的(de)物質(zhi)。
6、碳化硅在干(gan)摩(mo)擦機械(xie)密封中(zhong)的應用
通常(chang),機械(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)不(bu)希望出現干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca),但(dan)在(zai)(zai)(zai)某些情況下不(bu)可能(neng)完全避(bi)免干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)。例如,當密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件的(de)微凸體(ti)(ti)溫(wen)度開始(shi)接觸或(huo)由(you)于(yu)其他原因時,流體(ti)(ti)力的(de)增加(jia)和(he)機械(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件上的(de)間(jian)隙的(de)減小將(jiang)導(dao)致(zhi)(zhi)干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca);而且(qie),大(da)多數密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件是(shi)致(zhi)(zhi)密(mi)(mi)(mi)的(de)。半干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)或(huo)干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)也可能(neng)在(zai)(zai)(zai)打開或(huo)停(ting)止密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)時短暫發生(sheng)。由(you)于(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)會增加(jia)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)系數,加(jia)劇磨損(sun),導(dao)致(zhi)(zhi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)圈燒損(sun)或(huo)熱應力開裂,導(dao)致(zhi)(zhi)泄漏(lou)。因此(ci),要(yao)求密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)材(cai)料(liao)具有(you)耐高(gao)溫(wen)和(he)良好的(de)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)學性(xing)能(neng)。碳化(hua)硅(gui)材(cai)料(liao)具有(you)這種特性(xing)。熱壓碳化(hua)硅(gui)的(de)性(xing)能(neng)在(zai)(zai)(zai)1600℃時不(bu)會衰減,在(zai)(zai)(zai)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面旋轉摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)過程中(zhong)(zhong),在(zai)(zai)(zai)較(jiao)低的(de)溫(wen)度下,碳化(hua)硅(gui)中(zhong)(zhong)的(de)石墨微粒可以起到(dao)潤滑作(zuo)用(yong)。即使在(zai)(zai)(zai)特殊的(de)工作(zuo)條(tiao)件下,碳化(hua)硅(gui)也能(neng)完全滿足工作(zuo)的(de)需要(yao)。