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發布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:128298 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,以滿足不同工況下中陽機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力中陽機械密封中的應用
中陽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,導致中陽機械密封失效。碳(tan)化硅(gui)是一(yi)種(zhong)高強(qiang)度(du)、高剛度(du)、高彈(dan)性模量的材(cai)料。在(zai)(zai)高壓下(xia)不容易變形。同時(shi),SiC的抗(kang)壓強(qiang)度(du)很高,如在(zai)(zai)大氣壓下(xia)燒(shao)結(jie)的SiC的抗(kang)彎強(qiang)度(du)為(wei)410MPa,而抗(kang)壓強(qiang)度(du)大于2800MPa,是抗(kang)彎強(qiang)度(du)的7倍。完全能承受高端應力,滿足使用(yong)要(yao)求。
2、碳化硅在高速中陽機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于中陽機械密封硬環中。
3、SiC在高溫中陽機械密封中的應用
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,導致中陽機械密封壽命下降。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中陽機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中中陽機械密封摩(mo)擦材料失(shi)效的(de)主要形式。這種腐(fu)蝕作用很(hen)強,會直接或迅(xun)速(su)引起密封(feng)(feng)性(xing)(xing)能的(de)變化(hua)。因此,應(ying)根據密封(feng)(feng)介質(zhi)的(de)特性(xing)(xing)選擇密封(feng)(feng)材料。碳(tan)化(hua)硅化(hua)學穩(wen)定性(xing)(xing)好,耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)強,可用于各種腐(fu)蝕性(xing)(xing)酸堿介質(zhi)(部分(fen)耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)見表)。
5、SiC在(zai)固(gu)體顆粒機械密封中的應用(yong)
在機械(xie)密封的實際(ji)應用中,密封流體中往往含有固體顆粒(li),如待處理的廢水(shui)、某(mou)些海(hai)(hai)域的海(hai)(hai)水(shui)和一些容易結晶的物質。
6、碳化硅在(zai)干摩(mo)擦(ca)機械密封中的應用
通常,機械(xie)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)不希望出現干摩(mo)擦(ca)(ca),但在某些情況下不可能(neng)(neng)完全(quan)避免(mian)干摩(mo)擦(ca)(ca)。例如,當密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件的(de)(de)微凸體溫度(du)(du)開始接(jie)觸或由于其(qi)他原因時,流體力的(de)(de)增加(jia)和機械(xie)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件上(shang)的(de)(de)間(jian)隙的(de)(de)減(jian)小將導(dao)致(zhi)(zhi)干摩(mo)擦(ca)(ca);而且,大多數(shu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件是致(zhi)(zhi)密(mi)的(de)(de)。半干摩(mo)擦(ca)(ca)或干摩(mo)擦(ca)(ca)也(ye)可能(neng)(neng)在打開或停止密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)時短暫發(fa)生。由于密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面干摩(mo)擦(ca)(ca)會(hui)增加(jia)摩(mo)擦(ca)(ca)系數(shu),加(jia)劇磨(mo)損(sun),導(dao)致(zhi)(zhi)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)圈燒損(sun)或熱應力開裂(lie),導(dao)致(zhi)(zhi)泄(xie)漏。因此,要(yao)求密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)材(cai)料(liao)具(ju)有耐(nai)高溫和良好(hao)的(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)。碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)材(cai)料(liao)具(ju)有這種特性(xing)(xing)。熱壓碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)在1600℃時不會(hui)衰減(jian),在密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面旋轉摩(mo)擦(ca)(ca)過程中,在較低的(de)(de)溫度(du)(du)下,碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)中的(de)(de)石墨微粒可以起(qi)到潤滑作用。即(ji)使在特殊的(de)(de)工作條件下,碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)也(ye)能(neng)(neng)完全(quan)滿足工作的(de)(de)需要(yao)。