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發布時間(jian):2022-01-13 16:41:23 人氣:128391 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,以滿足不同工況下原平機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力原平機械密封中的應用
原平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,導致原平機械密封失(shi)效。碳化(hua)硅是(shi)一種(zhong)高(gao)強度(du)、高(gao)剛度(du)、高(gao)彈性模量的(de)材(cai)料。在高(gao)壓(ya)(ya)(ya)下不容(rong)易變形(xing)。同時,SiC的(de)抗壓(ya)(ya)(ya)強度(du)很高(gao),如在大氣壓(ya)(ya)(ya)下燒(shao)結的(de)SiC的(de)抗彎強度(du)為410MPa,而抗壓(ya)(ya)(ya)強度(du)大于2800MPa,是(shi)抗彎強度(du)的(de)7倍。完全(quan)能承受(shou)高(gao)端應力(li),滿足使用要求。
2、碳化硅在高速原平機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于原平機械密封硬環中。
3、SiC在高溫原平機械密封中的應用
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,導致原平機械密封壽命下降。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原平機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中原平機械密封摩(mo)擦材(cai)料失效(xiao)的主要形(xing)式(shi)。這種腐蝕作(zuo)用(yong)很強,會(hui)直接或迅速引(yin)起密(mi)封(feng)(feng)性(xing)(xing)能的變化(hua)(hua)。因此,應(ying)根據(ju)密(mi)封(feng)(feng)介質的特性(xing)(xing)選擇密(mi)封(feng)(feng)材(cai)料。碳化(hua)(hua)硅化(hua)(hua)學(xue)穩定性(xing)(xing)好,耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)強,可(ke)用(yong)于各種腐蝕性(xing)(xing)酸堿介質(部分耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)見表)。
5、SiC在固體顆粒機械(xie)密封中的應用(yong)
在機械密封的實際應用中,密封流(liu)體中往往含有固體顆粒,如(ru)待處理的廢水、某(mou)些海域的海水和一(yi)些容易結晶(jing)的物質。
6、碳化硅在干摩擦機械密封中的應用(yong)
通常,機械密(mi)封(feng)(feng)不(bu)希望出(chu)現干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca),但在(zai)某些情況(kuang)下不(bu)可能(neng)完全(quan)(quan)避免干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)。例如,當密(mi)封(feng)(feng)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)凸體(ti)溫(wen)度(du)開(kai)始接(jie)觸或(huo)由于其他原因(yin)時,流體(ti)力的(de)(de)(de)(de)(de)增加和機械密(mi)封(feng)(feng)件(jian)上的(de)(de)(de)(de)(de)間隙的(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)(jian)小將(jiang)導致(zhi)干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca);而且,大多數(shu)密(mi)封(feng)(feng)件(jian)是致(zhi)密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)。半干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)或(huo)干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)也可能(neng)在(zai)打開(kai)或(huo)停止(zhi)密(mi)封(feng)(feng)時短暫發(fa)生。由于密(mi)封(feng)(feng)面干(gan)(gan)(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)會增加摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)系數(shu),加劇磨損,導致(zhi)密(mi)封(feng)(feng)圈燒(shao)損或(huo)熱應力開(kai)裂(lie),導致(zhi)泄漏。因(yin)此,要(yao)求密(mi)封(feng)(feng)材料(liao)具有(you)耐(nai)高溫(wen)和良好的(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)學性能(neng)。碳化硅(gui)材料(liao)具有(you)這種特(te)性。熱壓碳化硅(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)在(zai)1600℃時不(bu)會衰(shuai)減(jian)(jian),在(zai)密(mi)封(feng)(feng)面旋(xuan)轉摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)過程中,在(zai)較低的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)下,碳化硅(gui)中的(de)(de)(de)(de)(de)石墨微(wei)粒可以起(qi)到潤滑(hua)作(zuo)用。即使(shi)在(zai)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)條件(jian)下,碳化硅(gui)也能(neng)完全(quan)(quan)滿足工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)需要(yao)。