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發布時(shi)間:2022-01-13 16:41:23 人(ren)氣:137372 來(lai)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,以滿足不同工況下吳中機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力吳中機械密封中的應用
吳中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,導致吳中機械密封失效。碳化硅(gui)是一種高(gao)強度(du)(du)、高(gao)剛度(du)(du)、高(gao)彈性(xing)模量的(de)(de)(de)材料。在(zai)高(gao)壓(ya)(ya)下(xia)不(bu)容(rong)易變形。同時,SiC的(de)(de)(de)抗(kang)壓(ya)(ya)強度(du)(du)很高(gao),如(ru)在(zai)大(da)氣(qi)壓(ya)(ya)下(xia)燒結的(de)(de)(de)SiC的(de)(de)(de)抗(kang)彎強度(du)(du)為410MPa,而(er)抗(kang)壓(ya)(ya)強度(du)(du)大(da)于2800MPa,是抗(kang)彎強度(du)(du)的(de)(de)(de)7倍。完全能承受高(gao)端應(ying)力,滿足使用要求。
2、碳化硅在高速吳中機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于吳中機械密封硬環中。
3、SiC在高溫吳中機械密封中的應用
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,導致吳中機械密封壽命下降。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吳中機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中吳中機械密封摩擦材料失效(xiao)的(de)主要(yao)形式。這種(zhong)腐蝕作用很(hen)強(qiang),會直接或迅速引起密封(feng)性(xing)能的(de)變化(hua)。因此,應根據密封(feng)介質的(de)特性(xing)選(xuan)擇密封(feng)材料。碳化(hua)硅化(hua)學穩定性(xing)好,耐腐蝕性(xing)強(qiang),可用于各(ge)種(zhong)腐蝕性(xing)酸堿(jian)介質(部分耐腐蝕性(xing)見(jian)表)。
5、SiC在固體顆粒機械密封中的應用(yong)
在機械密封的(de)(de)實際(ji)應用(yong)中(zhong),密封流體(ti)中(zhong)往往含有固體(ti)顆(ke)粒,如待處理的(de)(de)廢水、某些海域的(de)(de)海水和一些容易(yi)結晶(jing)的(de)(de)物質。
6、碳(tan)化(hua)硅(gui)在干摩(mo)擦機械密封中的(de)應用
通常,機(ji)械(xie)(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)不(bu)希望出現干摩(mo)擦(ca)(ca),但在(zai)某(mou)些情況下不(bu)可(ke)能(neng)完全避免干摩(mo)擦(ca)(ca)。例如,當密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件(jian)的(de)微凸體溫(wen)度(du)開始接觸或由于其他原因時,流(liu)體力(li)(li)的(de)增加和機(ji)械(xie)(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件(jian)上(shang)的(de)間隙的(de)減小將導致(zhi)干摩(mo)擦(ca)(ca);而且,大多(duo)數密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件(jian)是致(zhi)密(mi)(mi)(mi)的(de)。半干摩(mo)擦(ca)(ca)或干摩(mo)擦(ca)(ca)也可(ke)能(neng)在(zai)打開或停(ting)止密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)時短暫(zan)發生。由于密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)干摩(mo)擦(ca)(ca)會(hui)(hui)增加摩(mo)擦(ca)(ca)系數,加劇磨損,導致(zhi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)圈燒損或熱應(ying)力(li)(li)開裂,導致(zhi)泄漏。因此,要求密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)材(cai)料具有耐高溫(wen)和良好的(de)摩(mo)擦(ca)(ca)學性能(neng)。碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)材(cai)料具有這種(zhong)特(te)性。熱壓碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)的(de)性能(neng)在(zai)1600℃時不(bu)會(hui)(hui)衰減,在(zai)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)旋轉(zhuan)摩(mo)擦(ca)(ca)過(guo)程(cheng)中,在(zai)較低的(de)溫(wen)度(du)下,碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)中的(de)石墨微粒可(ke)以起到潤滑作用。即使在(zai)特(te)殊(shu)的(de)工作條件(jian)下,碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)也能(neng)完全滿足工作的(de)需要。