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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人(ren)氣:137599 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,以滿足不同工況下鐵嶺機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力鐵嶺機械密封中的應用
鐵嶺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,導致鐵嶺機械密封失效。碳化硅是一種高(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)剛度(du)、高(gao)彈(dan)性模量的材(cai)料(liao)。在高(gao)壓下不容易變形。同時,SiC的抗(kang)壓強(qiang)度(du)很(hen)高(gao),如在大氣壓下燒(shao)結的SiC的抗(kang)彎(wan)(wan)強(qiang)度(du)為410MPa,而抗(kang)壓強(qiang)度(du)大于2800MPa,是抗(kang)彎(wan)(wan)強(qiang)度(du)的7倍(bei)。完全能承(cheng)受高(gao)端(duan)應力,滿足使用要求。
2、碳化硅在高速鐵嶺機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于鐵嶺機械密封硬環中。
3、SiC在高溫鐵嶺機械密封中的應用
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,導致鐵嶺機械密封壽命下降。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鐵嶺機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中鐵嶺機械密封摩擦材料失效的主要形式。這種(zhong)腐蝕作(zuo)用很(hen)強,會(hui)直(zhi)接或迅速(su)引起(qi)密(mi)(mi)封(feng)性(xing)(xing)能的變化。因此,應(ying)根(gen)據(ju)密(mi)(mi)封(feng)介(jie)(jie)質的特性(xing)(xing)選(xuan)擇密(mi)(mi)封(feng)材料。碳(tan)化硅化學(xue)穩定性(xing)(xing)好(hao),耐腐蝕性(xing)(xing)強,可用于(yu)各(ge)種(zhong)腐蝕性(xing)(xing)酸堿介(jie)(jie)質(部分耐腐蝕性(xing)(xing)見表(biao))。
5、SiC在(zai)固(gu)體顆(ke)粒機械(xie)密封中的(de)應(ying)用(yong)
在機械密封(feng)的實際應(ying)用中,密封(feng)流體中往(wang)往(wang)含有固體顆粒,如待處理(li)的廢水、某(mou)些海域(yu)的海水和一些容易結晶的物質。
6、碳(tan)化硅在干摩擦機械密封中的應用
通常(chang),機械(xie)密(mi)(mi)封(feng)不(bu)(bu)希望出現干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca),但(dan)在(zai)某些(xie)情況下不(bu)(bu)可(ke)(ke)能(neng)完全避免干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)。例如,當密(mi)(mi)封(feng)件的(de)微凸(tu)體溫(wen)度開(kai)始接觸(chu)或由于(yu)其他原因時(shi),流體力的(de)增(zeng)加(jia)和(he)機械(xie)密(mi)(mi)封(feng)件上的(de)間隙的(de)減小(xiao)將導(dao)(dao)(dao)致(zhi)(zhi)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca);而且,大(da)多數(shu)密(mi)(mi)封(feng)件是致(zhi)(zhi)密(mi)(mi)的(de)。半(ban)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)或干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)也可(ke)(ke)能(neng)在(zai)打開(kai)或停止密(mi)(mi)封(feng)時(shi)短暫發生。由于(yu)密(mi)(mi)封(feng)面(mian)干(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)會(hui)(hui)增(zeng)加(jia)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)系數(shu),加(jia)劇磨(mo)損(sun),導(dao)(dao)(dao)致(zhi)(zhi)密(mi)(mi)封(feng)圈燒損(sun)或熱(re)(re)應力開(kai)裂(lie),導(dao)(dao)(dao)致(zhi)(zhi)泄漏。因此(ci),要求密(mi)(mi)封(feng)材料具有耐(nai)高溫(wen)和(he)良好的(de)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)學性能(neng)。碳化硅(gui)材料具有這種特性。熱(re)(re)壓(ya)碳化硅(gui)的(de)性能(neng)在(zai)1600℃時(shi)不(bu)(bu)會(hui)(hui)衰減,在(zai)密(mi)(mi)封(feng)面(mian)旋轉摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)過程中,在(zai)較低的(de)溫(wen)度下,碳化硅(gui)中的(de)石墨微粒可(ke)(ke)以起到潤滑作用(yong)。即使在(zai)特殊的(de)工(gong)作條件下,碳化硅(gui)也能(neng)完全滿足工(gong)作的(de)需要。