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發布時間(jian):2022-01-13 16:41:23 人氣:128489 來(lai)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,以滿足不同工況下舟曲機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力舟曲機械密封中的應用
舟曲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,導致舟曲機械密封失(shi)效。碳化硅是一種(zhong)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)(gao)(gao)剛度(du)、高(gao)(gao)(gao)彈(dan)性模量的(de)材料。在(zai)高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)下(xia)不容易變形。同時,SiC的(de)抗(kang)(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)度(du)很高(gao)(gao)(gao),如在(zai)大(da)氣(qi)壓(ya)(ya)下(xia)燒(shao)結的(de)SiC的(de)抗(kang)(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)為(wei)410MPa,而抗(kang)(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)度(du)大(da)于(yu)2800MPa,是抗(kang)(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)的(de)7倍。完全能(neng)承受高(gao)(gao)(gao)端應力,滿足使(shi)用要求。
2、碳化硅在高速舟曲機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于舟曲機械密封硬環中。
3、SiC在高溫舟曲機械密封中的應用
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,導致舟曲機械密封壽命下降。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舟曲機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中舟曲機械密封摩擦(ca)材料失效的主要形式。這種腐蝕(shi)作用很強,會直接或迅速引起(qi)密(mi)封(feng)性能的變化。因(yin)此,應根據(ju)密(mi)封(feng)介(jie)質的特性選擇密(mi)封(feng)材料。碳(tan)化硅化學穩定性好,耐腐蝕(shi)性強,可用于各種腐蝕(shi)性酸堿介(jie)質(部分耐腐蝕(shi)性見表)。
5、SiC在固(gu)體顆粒(li)機械密封中的應用
在機(ji)械密封(feng)的實際應用(yong)中,密封(feng)流體中往往含有(you)固體顆粒,如待處(chu)理(li)的廢水(shui)、某些海(hai)域的海(hai)水(shui)和一些容易結(jie)晶(jing)的物質(zhi)。
6、碳化硅在干摩擦機械(xie)密封中(zhong)的應(ying)用(yong)
通常,機械密(mi)封(feng)(feng)(feng)不(bu)(bu)希望(wang)出(chu)現干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca),但在某些情況下不(bu)(bu)可(ke)能(neng)完全(quan)避免干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)。例如(ru),當(dang)密(mi)封(feng)(feng)(feng)件的(de)(de)(de)(de)(de)微凸體(ti)溫(wen)(wen)度開始接觸或由(you)于其(qi)他原因(yin)時(shi),流體(ti)力的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)和(he)機械密(mi)封(feng)(feng)(feng)件上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)間隙的(de)(de)(de)(de)(de)減小將導致干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca);而且,大多數密(mi)封(feng)(feng)(feng)件是致密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)。半干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)或干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)也可(ke)能(neng)在打開或停(ting)止(zhi)密(mi)封(feng)(feng)(feng)時(shi)短暫發生。由(you)于密(mi)封(feng)(feng)(feng)面干(gan)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)會增加(jia)(jia)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)系數,加(jia)(jia)劇磨(mo)損(sun),導致密(mi)封(feng)(feng)(feng)圈燒損(sun)或熱應力開裂,導致泄(xie)漏。因(yin)此,要求密(mi)封(feng)(feng)(feng)材料具有(you)耐高溫(wen)(wen)和(he)良好的(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)學性(xing)能(neng)。碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)材料具有(you)這(zhe)種(zhong)特性(xing)。熱壓碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)在1600℃時(shi)不(bu)(bu)會衰減,在密(mi)封(feng)(feng)(feng)面旋(xuan)轉摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)過程中,在較低的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度下,碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)中的(de)(de)(de)(de)(de)石墨微粒(li)可(ke)以起到潤(run)滑(hua)作用。即使在特殊的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作條件下,碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)也能(neng)完全(quan)滿足工(gong)作的(de)(de)(de)(de)(de)需要。