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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:137181 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,以滿足不同工況下雙塔機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力雙塔機械密封中的應用
雙塔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,導致雙塔機械密封失效。碳化硅是一種高強度、高剛度、高彈性模量的材料。在高壓下不容易變形。同時,SiC的抗壓強度很高,如在大氣壓下燒(shao)結的SiC的抗彎強度為410MPa,而抗壓強度大于2800MPa,是抗彎強度的7倍(bei)。完全能承受高端(duan)應力,滿足使用(yong)要求。
2、碳化硅在高速雙塔機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于雙塔機械密封硬環中。
3、SiC在高溫雙塔機械密封中的應用
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,導致雙塔機械密封壽命下降。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塔機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中雙塔機械密封摩擦材料(liao)失效(xiao)的主要形式(shi)。這種腐(fu)蝕作用(yong)很強(qiang),會直接或迅速引起密(mi)(mi)封性能的變化。因此(ci),應根據密(mi)(mi)封介(jie)質(zhi)(zhi)的特性選擇密(mi)(mi)封材料(liao)。碳(tan)化硅化學(xue)穩定(ding)性好,耐腐(fu)蝕性強(qiang),可用(yong)于各種腐(fu)蝕性酸堿(jian)介(jie)質(zhi)(zhi)(部分耐腐(fu)蝕性見表)。
5、SiC在(zai)固體(ti)顆粒機(ji)械密封中的應用
在(zai)機械密封的實際應用中(zhong),密封流體中(zhong)往往含(han)有固體顆粒,如待處理(li)的廢水、某些(xie)(xie)海域(yu)的海水和一些(xie)(xie)容(rong)易結晶的物質。
6、碳(tan)化(hua)硅在干摩擦機械密封中的應用
通常,機械密(mi)(mi)封(feng)不(bu)希望出現干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca),但在(zai)(zai)某些情況下(xia)(xia)不(bu)可(ke)能(neng)完(wan)全避免干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)。例(li)如,當密(mi)(mi)封(feng)件(jian)的(de)(de)微凸體溫(wen)(wen)度(du)開(kai)始接觸(chu)或(huo)由于(yu)其他原因(yin)時(shi),流體力的(de)(de)增(zeng)加(jia)和機械密(mi)(mi)封(feng)件(jian)上的(de)(de)間隙的(de)(de)減(jian)小將導(dao)(dao)致干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca);而(er)且(qie),大多數密(mi)(mi)封(feng)件(jian)是致密(mi)(mi)的(de)(de)。半干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)或(huo)干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)也(ye)可(ke)能(neng)在(zai)(zai)打開(kai)或(huo)停止密(mi)(mi)封(feng)時(shi)短暫(zan)發生。由于(yu)密(mi)(mi)封(feng)面干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)會(hui)增(zeng)加(jia)摩(mo)擦(ca)系數,加(jia)劇磨(mo)損,導(dao)(dao)致密(mi)(mi)封(feng)圈燒損或(huo)熱應(ying)力開(kai)裂,導(dao)(dao)致泄(xie)漏。因(yin)此,要求密(mi)(mi)封(feng)材(cai)料具(ju)有耐高溫(wen)(wen)和良(liang)好的(de)(de)摩(mo)擦(ca)學性(xing)(xing)能(neng)。碳(tan)(tan)化硅材(cai)料具(ju)有這種特性(xing)(xing)。熱壓碳(tan)(tan)化硅的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)在(zai)(zai)1600℃時(shi)不(bu)會(hui)衰(shuai)減(jian),在(zai)(zai)密(mi)(mi)封(feng)面旋轉摩(mo)擦(ca)過程(cheng)中,在(zai)(zai)較低的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)下(xia)(xia),碳(tan)(tan)化硅中的(de)(de)石墨微粒可(ke)以起到潤滑作用。即(ji)使在(zai)(zai)特殊的(de)(de)工(gong)作條件(jian)下(xia)(xia),碳(tan)(tan)化硅也(ye)能(neng)完(wan)全滿足工(gong)作的(de)(de)需要。