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發布時(shi)間:2022-01-13 16:41:23 人氣:137277 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,以滿足不同工況下天山機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力天山機械密封中的應用
天山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,導致天山機械密封失效(xiao)。碳化硅(gui)是(shi)一(yi)種高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)、高(gao)(gao)剛度(du)、高(gao)(gao)彈性模量的(de)(de)材(cai)料。在(zai)高(gao)(gao)壓(ya)下不(bu)容易變形。同時,SiC的(de)(de)抗壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)很高(gao)(gao),如在(zai)大氣壓(ya)下燒結(jie)的(de)(de)SiC的(de)(de)抗彎強(qiang)(qiang)度(du)為410MPa,而抗壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)大于(yu)2800MPa,是(shi)抗彎強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)7倍。完全能(neng)承(cheng)受高(gao)(gao)端應力(li),滿足使用要(yao)求。
2、碳化硅在高速天山機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于天山機械密封硬環中。
3、SiC在高溫天山機械密封中的應用
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,導致天山機械密封壽命下降。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天山機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中天山機械密封摩(mo)擦材料失效的(de)主要形(xing)式(shi)。這種(zhong)腐蝕作(zuo)用(yong)很強(qiang),會直接(jie)或迅速引起密封(feng)性(xing)能的(de)變化(hua)。因此(ci),應根據(ju)密封(feng)介質(zhi)的(de)特(te)性(xing)選擇密封(feng)材料。碳化(hua)硅化(hua)學穩定性(xing)好,耐腐蝕性(xing)強(qiang),可用(yong)于各種(zhong)腐蝕性(xing)酸堿介質(zhi)(部分耐腐蝕性(xing)見表)。
5、SiC在固體(ti)顆粒機械密封中的應用
在機械密封(feng)的實際(ji)應(ying)用中,密封(feng)流體中往往含有固體顆粒,如待(dai)處理的廢水、某些海(hai)域的海(hai)水和一些容(rong)易結晶(jing)的物質。
6、碳化硅在(zai)干摩擦(ca)機械密封中的(de)應用
通常(chang),機(ji)械(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)不希望出現干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca),但(dan)在(zai)(zai)某些情況下(xia)不可能(neng)完(wan)全避免干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)。例如,當密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)的(de)(de)(de)微凸體溫度開始(shi)接觸(chu)或(huo)由于其他原因時(shi)(shi),流體力的(de)(de)(de)增加和機(ji)械(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)上的(de)(de)(de)間隙的(de)(de)(de)減小(xiao)將導致(zhi)干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca);而(er)且(qie),大(da)多(duo)數(shu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)是(shi)致(zhi)密(mi)(mi)的(de)(de)(de)。半干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)或(huo)干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)也(ye)可能(neng)在(zai)(zai)打開或(huo)停止密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)時(shi)(shi)短暫發生。由于密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)會(hui)增加摩(mo)(mo)擦(ca)系(xi)數(shu),加劇磨損,導致(zhi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈燒(shao)損或(huo)熱(re)應力開裂,導致(zhi)泄漏。因此,要求密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)材料具有(you)耐高溫和良好的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)學性能(neng)。碳化硅(gui)材料具有(you)這種特性。熱(re)壓碳化硅(gui)的(de)(de)(de)性能(neng)在(zai)(zai)1600℃時(shi)(shi)不會(hui)衰減,在(zai)(zai)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面旋轉摩(mo)(mo)擦(ca)過程中,在(zai)(zai)較(jiao)低的(de)(de)(de)溫度下(xia),碳化硅(gui)中的(de)(de)(de)石墨微粒可以起到潤滑(hua)作(zuo)用。即(ji)使在(zai)(zai)特殊(shu)的(de)(de)(de)工作(zuo)條件(jian)下(xia),碳化硅(gui)也(ye)能(neng)完(wan)全滿足工作(zuo)的(de)(de)(de)需(xu)要。