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發(fa)布時間:2022-01-13 16:41:23 人(ren)氣:137443 來(lai)源(yuan):
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,以滿足不同工況下旺蒼機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力旺蒼機械密封中的應用
旺蒼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,導致旺蒼機械密封失效。碳化(hua)硅(gui)是一種高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)(gao)(gao)剛度(du)、高(gao)(gao)(gao)彈(dan)性模(mo)量的材料。在高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)下(xia)不(bu)容易變(bian)形。同時(shi),SiC的抗壓(ya)(ya)強(qiang)度(du)很高(gao)(gao)(gao),如在大氣壓(ya)(ya)下(xia)燒(shao)結的SiC的抗彎強(qiang)度(du)為(wei)410MPa,而抗壓(ya)(ya)強(qiang)度(du)大于2800MPa,是抗彎強(qiang)度(du)的7倍(bei)。完全(quan)能承受高(gao)(gao)(gao)端應力,滿足使(shi)用要求。
2、碳化硅在高速旺蒼機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于旺蒼機械密封硬環中。
3、SiC在高溫旺蒼機械密封中的應用
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,導致旺蒼機械密封壽命下降。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旺蒼機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中旺蒼機械密封摩擦材料失效的(de)主要(yao)形式。這種腐蝕(shi)作用很強,會直接或迅速引(yin)起(qi)密(mi)封(feng)(feng)性(xing)能的(de)變化。因此(ci),應根據密(mi)封(feng)(feng)介質的(de)特性(xing)選擇密(mi)封(feng)(feng)材料。碳化硅化學穩定性(xing)好,耐腐蝕(shi)性(xing)強,可用于各種腐蝕(shi)性(xing)酸堿介質(部分耐腐蝕(shi)性(xing)見(jian)表)。
5、SiC在固體顆粒機械(xie)密封中的應(ying)用
在機械密封(feng)的(de)實(shi)際應用(yong)中(zhong),密封(feng)流體中(zhong)往往含有(you)固(gu)體顆粒,如待處理(li)的(de)廢水(shui)、某些(xie)海域的(de)海水(shui)和一些(xie)容易結晶的(de)物(wu)質。
6、碳化(hua)硅在干摩擦機械密(mi)封中(zhong)的應用
通常,機械(xie)密(mi)封(feng)(feng)不希(xi)望出現干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca),但在(zai)某些情(qing)況下不可能完(wan)全避免干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)。例如,當(dang)密(mi)封(feng)(feng)件(jian)的(de)(de)(de)(de)微(wei)凸體(ti)溫度(du)開(kai)始接觸或由于其他原因時(shi),流(liu)體(ti)力的(de)(de)(de)(de)增加(jia)和機械(xie)密(mi)封(feng)(feng)件(jian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)間隙的(de)(de)(de)(de)減小將導(dao)致干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca);而且,大多數密(mi)封(feng)(feng)件(jian)是致密(mi)的(de)(de)(de)(de)。半干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)或干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)也可能在(zai)打開(kai)或停止密(mi)封(feng)(feng)時(shi)短暫發生。由于密(mi)封(feng)(feng)面干(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)會增加(jia)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數,加(jia)劇(ju)磨損(sun),導(dao)致密(mi)封(feng)(feng)圈(quan)燒損(sun)或熱應力開(kai)裂,導(dao)致泄漏。因此,要求密(mi)封(feng)(feng)材料具(ju)有耐高溫和良好的(de)(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)學性(xing)能。碳化(hua)(hua)硅(gui)材料具(ju)有這種(zhong)特性(xing)。熱壓碳化(hua)(hua)硅(gui)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能在(zai)1600℃時(shi)不會衰減,在(zai)密(mi)封(feng)(feng)面旋轉摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)過程中,在(zai)較低的(de)(de)(de)(de)溫度(du)下,碳化(hua)(hua)硅(gui)中的(de)(de)(de)(de)石墨微(wei)粒可以起到潤滑(hua)作用。即使(shi)在(zai)特殊的(de)(de)(de)(de)工(gong)作條件(jian)下,碳化(hua)(hua)硅(gui)也能完(wan)全滿(man)足(zu)工(gong)作的(de)(de)(de)(de)需要。