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發(fa)布時(shi)間:2022-01-13 16:41:23 人氣:137261 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,以滿足不同工況下泰安機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力泰安機械密封中的應用
泰安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,導致泰安機械密封失效。碳化硅是(shi)一種高(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)剛度、高(gao)(gao)彈性(xing)模量的材料。在高(gao)(gao)壓(ya)下(xia)不容易(yi)變形。同時,SiC的抗(kang)(kang)壓(ya)強度很高(gao)(gao),如在大氣壓(ya)下(xia)燒結的SiC的抗(kang)(kang)彎強度為410MPa,而抗(kang)(kang)壓(ya)強度大于(yu)2800MPa,是(shi)抗(kang)(kang)彎強度的7倍(bei)。完全能承(cheng)受高(gao)(gao)端(duan)應(ying)力,滿足(zu)使用要求(qiu)。
2、碳化硅在高速泰安機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于泰安機械密封硬環中。
3、SiC在高溫泰安機械密封中的應用
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,導致泰安機械密封壽命下降。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泰安機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中泰安機械密封摩擦材(cai)料(liao)失效的主(zhu)要形式(shi)。這種(zhong)(zhong)腐(fu)蝕作用(yong)(yong)很強,會直接或(huo)迅速(su)引起密(mi)(mi)封性(xing)(xing)能的變化(hua)。因此,應(ying)根據密(mi)(mi)封介質的特性(xing)(xing)選擇密(mi)(mi)封材(cai)料(liao)。碳化(hua)硅化(hua)學穩定性(xing)(xing)好(hao),耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)強,可用(yong)(yong)于各種(zhong)(zhong)腐(fu)蝕性(xing)(xing)酸堿介質(部(bu)分耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)見表)。
5、SiC在固(gu)體(ti)顆粒機(ji)械密封中(zhong)的應用
在機械密(mi)封的實際應用中,密(mi)封流體中往往含有固體顆粒,如(ru)待(dai)處(chu)理的廢水、某(mou)些(xie)海域的海水和一(yi)些(xie)容(rong)易結晶的物質。
6、碳化(hua)硅在干摩擦機(ji)械密封(feng)中的(de)應用
通常(chang),機械密封(feng)(feng)(feng)(feng)不(bu)希(xi)望出現(xian)干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca),但在(zai)某些情(qing)況下不(bu)可能(neng)完(wan)全避免干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)。例如,當密封(feng)(feng)(feng)(feng)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)微凸(tu)體(ti)溫(wen)度開始接觸或由(you)于其他原因(yin)時,流體(ti)力的(de)(de)(de)增加和機械密封(feng)(feng)(feng)(feng)件(jian)(jian)上(shang)的(de)(de)(de)間隙的(de)(de)(de)減小將導致(zhi)干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca);而且,大多數密封(feng)(feng)(feng)(feng)件(jian)(jian)是致(zhi)密的(de)(de)(de)。半干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)或干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)也(ye)可能(neng)在(zai)打(da)開或停止密封(feng)(feng)(feng)(feng)時短暫(zan)發生。由(you)于密封(feng)(feng)(feng)(feng)面干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)會增加摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數,加劇(ju)磨損,導致(zhi)密封(feng)(feng)(feng)(feng)圈燒損或熱(re)(re)應力開裂,導致(zhi)泄(xie)漏。因(yin)此,要求密封(feng)(feng)(feng)(feng)材料(liao)具有(you)(you)耐高溫(wen)和良(liang)好的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)學性能(neng)。碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅材料(liao)具有(you)(you)這種特(te)性。熱(re)(re)壓碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅的(de)(de)(de)性能(neng)在(zai)1600℃時不(bu)會衰減,在(zai)密封(feng)(feng)(feng)(feng)面旋轉(zhuan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)過程中,在(zai)較低的(de)(de)(de)溫(wen)度下,碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅中的(de)(de)(de)石墨微粒可以(yi)起(qi)到潤(run)滑(hua)作用。即使在(zai)特(te)殊的(de)(de)(de)工(gong)作條(tiao)件(jian)(jian)下,碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅也(ye)能(neng)完(wan)全滿足工(gong)作的(de)(de)(de)需要。