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發布時(shi)間:2022-01-13 16:41:23 人(ren)氣:137281 來源(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,以滿足不同工況下蕭縣機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力蕭縣機械密封中的應用
蕭縣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,導致蕭縣機械密封失效。碳化硅是(shi)一(yi)種高(gao)(gao)強(qiang)度、高(gao)(gao)剛度、高(gao)(gao)彈(dan)性模量的材料。在高(gao)(gao)壓(ya)下(xia)不容(rong)易變形。同時,SiC的抗壓(ya)強(qiang)度很高(gao)(gao),如在大氣(qi)壓(ya)下(xia)燒結的SiC的抗彎(wan)強(qiang)度為(wei)410MPa,而(er)抗壓(ya)強(qiang)度大于2800MPa,是(shi)抗彎(wan)強(qiang)度的7倍。完全能承受高(gao)(gao)端應(ying)力,滿足使(shi)用要求。
2、碳化硅在高速蕭縣機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于蕭縣機械密封硬環中。
3、SiC在高溫蕭縣機械密封中的應用
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,導致蕭縣機械密封壽命下降。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蕭縣機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中蕭縣機械密封摩(mo)擦(ca)材料失效的主要形式。這種腐(fu)蝕(shi)作用很強(qiang),會(hui)直接或迅(xun)速引(yin)起密封性(xing)能的變(bian)化(hua)(hua)。因此,應根據密封介質的特性(xing)選擇密封材料。碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)化(hua)(hua)學(xue)穩定(ding)性(xing)好,耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)強(qiang),可用于各種腐(fu)蝕(shi)性(xing)酸堿介質(部(bu)分耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)見(jian)表)。
5、SiC在固(gu)體顆粒機(ji)械密(mi)封中的應用
在機械密封的(de)實際應用中(zhong),密封流體中(zhong)往往含(han)有固(gu)體顆粒,如待處理(li)的(de)廢水(shui)、某些海(hai)域的(de)海(hai)水(shui)和一些容易結(jie)晶的(de)物(wu)質。
6、碳化硅(gui)在干摩(mo)擦機械密封中的應用
通常,機械密(mi)封(feng)(feng)不希望(wang)出現干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca),但在(zai)某些情況下不可(ke)能(neng)完全避免干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)。例如,當密(mi)封(feng)(feng)件的(de)(de)(de)微凸(tu)體溫(wen)度開始接觸或由(you)(you)于(yu)其他(ta)原因(yin)時(shi),流體力的(de)(de)(de)增加和(he)機械密(mi)封(feng)(feng)件上的(de)(de)(de)間隙(xi)的(de)(de)(de)減(jian)小(xiao)將導致干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca);而(er)且,大多(duo)數密(mi)封(feng)(feng)件是致密(mi)的(de)(de)(de)。半干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)或干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)也可(ke)能(neng)在(zai)打(da)開或停(ting)止密(mi)封(feng)(feng)時(shi)短暫發生。由(you)(you)于(yu)密(mi)封(feng)(feng)面干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)會增加摩(mo)(mo)擦(ca)系數,加劇磨損,導致密(mi)封(feng)(feng)圈燒(shao)損或熱應(ying)力開裂,導致泄(xie)漏。因(yin)此,要求(qiu)密(mi)封(feng)(feng)材(cai)料具有(you)(you)耐高溫(wen)和(he)良好的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)學性能(neng)。碳(tan)化硅(gui)材(cai)料具有(you)(you)這種特性。熱壓碳(tan)化硅(gui)的(de)(de)(de)性能(neng)在(zai)1600℃時(shi)不會衰減(jian),在(zai)密(mi)封(feng)(feng)面旋轉摩(mo)(mo)擦(ca)過程(cheng)中,在(zai)較(jiao)低的(de)(de)(de)溫(wen)度下,碳(tan)化硅(gui)中的(de)(de)(de)石墨(mo)微粒可(ke)以(yi)起到潤滑作(zuo)用。即使在(zai)特殊的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)條件下,碳(tan)化硅(gui)也能(neng)完全滿足工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)需(xu)要。