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發(fa)布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:137323 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,以滿足不同工況下興城機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力興城機械密封中的應用
興城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,導致興城機械密封失效(xiao)。碳化硅是一種高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)、高(gao)(gao)剛度(du)(du)、高(gao)(gao)彈性(xing)模量(liang)的材料(liao)。在(zai)高(gao)(gao)壓下不容易變(bian)形。同時,SiC的抗(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)(du)很高(gao)(gao),如在(zai)大(da)氣壓下燒結的SiC的抗(kang)彎(wan)(wan)強(qiang)(qiang)度(du)(du)為410MPa,而(er)抗(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)(du)大(da)于2800MPa,是抗(kang)彎(wan)(wan)強(qiang)(qiang)度(du)(du)的7倍。完(wan)全(quan)能(neng)承受高(gao)(gao)端應力,滿足使用(yong)要求(qiu)。
2、碳化硅在高速興城機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于興城機械密封硬環中。
3、SiC在高溫興城機械密封中的應用
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,導致興城機械密封壽命下降。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興城機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中興城機械密封摩擦材(cai)(cai)料(liao)失效的主要形式。這種(zhong)腐蝕(shi)作用很強,會直接或迅速引起密(mi)封性(xing)能(neng)的變化(hua)。因此,應(ying)根據密(mi)封介質的特性(xing)選擇密(mi)封材(cai)(cai)料(liao)。碳化(hua)硅化(hua)學穩定性(xing)好(hao),耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)強,可用于各種(zhong)腐蝕(shi)性(xing)酸堿(jian)介質(部分耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)見表(biao))。
5、SiC在固體顆粒(li)機(ji)械密封(feng)中的應用
在機械密封的(de)實(shi)際應(ying)用中,密封流(liu)體中往(wang)往(wang)含(han)有(you)固(gu)體顆粒,如待處(chu)理(li)的(de)廢水、某(mou)些海(hai)(hai)域的(de)海(hai)(hai)水和(he)一些容易結(jie)晶的(de)物質。
6、碳(tan)化硅(gui)在干摩(mo)擦機械密封中的應(ying)用
通常,機(ji)械密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)不(bu)希(xi)望出(chu)現干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca),但在(zai)某些情況下不(bu)可能(neng)完(wan)全(quan)避免干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)。例如,當密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件的(de)(de)(de)(de)微凸體(ti)溫(wen)(wen)度開始接觸或(huo)(huo)由于(yu)其他原因時,流體(ti)力的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加和機(ji)械密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件上的(de)(de)(de)(de)間隙(xi)的(de)(de)(de)(de)減(jian)小將導致(zhi)干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca);而且(qie),大多(duo)數密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件是致(zhi)密(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)。半(ban)干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)或(huo)(huo)干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)也(ye)可能(neng)在(zai)打(da)開或(huo)(huo)停(ting)止密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)時短(duan)暫發(fa)生(sheng)。由于(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)干(gan)(gan)摩(mo)擦(ca)會增(zeng)(zeng)加摩(mo)擦(ca)系數,加劇(ju)磨損(sun),導致(zhi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)圈燒損(sun)或(huo)(huo)熱應力開裂,導致(zhi)泄漏(lou)。因此,要求密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)材(cai)料具有(you)(you)耐(nai)高溫(wen)(wen)和良好的(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)學性(xing)能(neng)。碳(tan)化硅(gui)材(cai)料具有(you)(you)這種特(te)性(xing)。熱壓(ya)碳(tan)化硅(gui)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)在(zai)1600℃時不(bu)會衰減(jian),在(zai)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)旋轉摩(mo)擦(ca)過程中(zhong),在(zai)較低(di)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度下,碳(tan)化硅(gui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)石墨(mo)微粒可以起到潤(run)滑作用。即使在(zai)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)(de)工作條件下,碳(tan)化硅(gui)也(ye)能(neng)完(wan)全(quan)滿足工作的(de)(de)(de)(de)需要。