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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人(ren)氣:137351 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,以滿足不同工況下托克遜機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力托克遜機械密封中的應用
托克遜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,導致托克遜機械密封失效(xiao)。碳化硅(gui)是一種高(gao)(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)(gao)剛度(du)、高(gao)(gao)彈性模量的(de)(de)材料。在高(gao)(gao)壓下不容(rong)易變(bian)形。同(tong)時(shi),SiC的(de)(de)抗(kang)(kang)壓強(qiang)度(du)很高(gao)(gao),如(ru)在大(da)氣壓下燒結的(de)(de)SiC的(de)(de)抗(kang)(kang)彎強(qiang)度(du)為410MPa,而抗(kang)(kang)壓強(qiang)度(du)大(da)于2800MPa,是抗(kang)(kang)彎強(qiang)度(du)的(de)(de)7倍。完全能(neng)承受高(gao)(gao)端應(ying)力,滿(man)足(zu)使用要求。
2、碳化硅在高速托克遜機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于托克遜機械密封硬環中。
3、SiC在高溫托克遜機械密封中的應用
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,導致托克遜機械密封壽命下降。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托克遜機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中托克遜機械密封摩(mo)擦材料失(shi)效(xiao)的(de)(de)主要形式。這種(zhong)(zhong)腐(fu)蝕(shi)作用很強,會直接或迅(xun)速引(yin)起密封(feng)性(xing)(xing)能的(de)(de)變化(hua)。因此(ci),應(ying)根據(ju)密封(feng)介(jie)質的(de)(de)特(te)性(xing)(xing)選擇密封(feng)材料。碳化(hua)硅化(hua)學穩定性(xing)(xing)好(hao),耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)強,可用于各種(zhong)(zhong)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)酸堿介(jie)質(部分耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)見(jian)表)。
5、SiC在固體顆粒(li)機械密(mi)封中的應用
在機械密封(feng)的實際應用中,密封(feng)流體(ti)中往往含有固體(ti)顆(ke)粒,如(ru)待處理的廢水、某些海域的海水和一些容易(yi)結晶的物質。
6、碳(tan)化硅在干摩擦(ca)機械(xie)密封中的(de)應(ying)用(yong)
通(tong)常,機(ji)械密(mi)(mi)封(feng)不(bu)希望出現干摩(mo)(mo)擦(ca),但(dan)在(zai)某(mou)些情況(kuang)下不(bu)可能(neng)(neng)完全(quan)避(bi)免干摩(mo)(mo)擦(ca)。例如,當密(mi)(mi)封(feng)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)微凸體(ti)溫(wen)(wen)度開始(shi)接觸或(huo)由于其他(ta)原因時(shi),流體(ti)力的(de)(de)(de)(de)增加和(he)(he)機(ji)械密(mi)(mi)封(feng)件(jian)(jian)上的(de)(de)(de)(de)間(jian)隙(xi)的(de)(de)(de)(de)減(jian)小將導致干摩(mo)(mo)擦(ca);而且(qie),大多(duo)數(shu)密(mi)(mi)封(feng)件(jian)(jian)是致密(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)。半(ban)干摩(mo)(mo)擦(ca)或(huo)干摩(mo)(mo)擦(ca)也(ye)可能(neng)(neng)在(zai)打(da)開或(huo)停止密(mi)(mi)封(feng)時(shi)短(duan)暫發(fa)生。由于密(mi)(mi)封(feng)面(mian)干摩(mo)(mo)擦(ca)會(hui)增加摩(mo)(mo)擦(ca)系(xi)數(shu),加劇(ju)磨損,導致密(mi)(mi)封(feng)圈燒損或(huo)熱應力開裂,導致泄漏(lou)。因此,要(yao)求密(mi)(mi)封(feng)材(cai)料(liao)具(ju)有耐高溫(wen)(wen)和(he)(he)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)學(xue)性能(neng)(neng)。碳(tan)化(hua)硅材(cai)料(liao)具(ju)有這種特性。熱壓碳(tan)化(hua)硅的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)在(zai)1600℃時(shi)不(bu)會(hui)衰減(jian),在(zai)密(mi)(mi)封(feng)面(mian)旋轉摩(mo)(mo)擦(ca)過(guo)程(cheng)中,在(zai)較低的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度下,碳(tan)化(hua)硅中的(de)(de)(de)(de)石墨微粒可以(yi)起到潤滑作(zuo)用。即使在(zai)特殊的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)條件(jian)(jian)下,碳(tan)化(hua)硅也(ye)能(neng)(neng)完全(quan)滿(man)足工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)需要(yao)。