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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣(qi):137905 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,以滿足不同工況下西陵機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力西陵機械密封中的應用
西陵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,導致西陵機械密封失效(xiao)。碳化(hua)硅是(shi)一種(zhong)高(gao)強度、高(gao)剛(gang)度、高(gao)彈(dan)性模量的(de)材料。在高(gao)壓(ya)下(xia)不容(rong)易變形。同時,SiC的(de)抗壓(ya)強度很高(gao),如在大(da)氣(qi)壓(ya)下(xia)燒結的(de)SiC的(de)抗彎(wan)強度為410MPa,而抗壓(ya)強度大(da)于2800MPa,是(shi)抗彎(wan)強度的(de)7倍。完(wan)全能承受(shou)高(gao)端應(ying)力,滿(man)足使(shi)用要求(qiu)。
2、碳化硅在高速西陵機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于西陵機械密封硬環中。
3、SiC在高溫西陵機械密封中的應用
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,導致西陵機械密封壽命下降。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西陵機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中西陵機械密封摩擦材料失效(xiao)的主要形(xing)式。這種(zhong)(zhong)腐蝕(shi)作(zuo)用很(hen)強,會直接或迅速引起密封(feng)性(xing)(xing)能的變化(hua)。因(yin)此,應根據(ju)密封(feng)介(jie)(jie)質的特(te)性(xing)(xing)選擇密封(feng)材料。碳(tan)化(hua)硅(gui)化(hua)學(xue)穩定性(xing)(xing)好(hao),耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)強,可用于各種(zhong)(zhong)腐蝕(shi)性(xing)(xing)酸堿介(jie)(jie)質(部分耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)見表(biao))。
5、SiC在固體(ti)顆粒機(ji)械密封中的應用
在機械密封的(de)實際應(ying)用中(zhong),密封流體(ti)中(zhong)往(wang)往(wang)含有固體(ti)顆(ke)粒,如待處理的(de)廢水(shui)、某些(xie)海域的(de)海水(shui)和一些(xie)容易結晶的(de)物質。
6、碳化硅在干摩擦(ca)機(ji)械密封中的應用
通常,機械(xie)(xie)密(mi)封不(bu)希(xi)望(wang)出現干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca),但在(zai)(zai)某些情況下不(bu)可(ke)能(neng)(neng)完全避免干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)。例(li)如,當密(mi)封件(jian)的(de)(de)微凸體(ti)溫度(du)開始接觸或由(you)于其他原因時(shi),流體(ti)力的(de)(de)增加(jia)(jia)和(he)機械(xie)(xie)密(mi)封件(jian)上的(de)(de)間(jian)隙(xi)的(de)(de)減小(xiao)將導(dao)致干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca);而且,大多(duo)數密(mi)封件(jian)是(shi)致密(mi)的(de)(de)。半干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)或干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)也可(ke)能(neng)(neng)在(zai)(zai)打開或停(ting)止密(mi)封時(shi)短(duan)暫發生。由(you)于密(mi)封面(mian)干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)會增加(jia)(jia)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)系數,加(jia)(jia)劇磨(mo)損,導(dao)致密(mi)封圈燒(shao)損或熱應力開裂,導(dao)致泄(xie)漏。因此,要求密(mi)封材料具(ju)有耐高溫和(he)良好的(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)學性(xing)能(neng)(neng)。碳化硅(gui)材料具(ju)有這種(zhong)特性(xing)。熱壓碳化硅(gui)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)在(zai)(zai)1600℃時(shi)不(bu)會衰減,在(zai)(zai)密(mi)封面(mian)旋轉摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)過程中(zhong),在(zai)(zai)較低的(de)(de)溫度(du)下,碳化硅(gui)中(zhong)的(de)(de)石墨微粒可(ke)以起到潤滑作(zuo)(zuo)(zuo)用。即使在(zai)(zai)特殊的(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)條(tiao)件(jian)下,碳化硅(gui)也能(neng)(neng)完全滿(man)足工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)需要。