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發布時間(jian):2022-01-13 16:41:23 人氣:128490 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,以滿足不同工況下卓尼機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力卓尼機械密封中的應用
卓尼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,導致卓尼機械密封失效。碳化硅是一種高(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)剛度(du)、高(gao)彈性模量的(de)(de)材料。在(zai)高(gao)壓(ya)下不容易(yi)變(bian)形。同時,SiC的(de)(de)抗壓(ya)強(qiang)度(du)很高(gao),如在(zai)大氣壓(ya)下燒結的(de)(de)SiC的(de)(de)抗彎(wan)強(qiang)度(du)為410MPa,而抗壓(ya)強(qiang)度(du)大于2800MPa,是抗彎(wan)強(qiang)度(du)的(de)(de)7倍。完全能承受(shou)高(gao)端應力,滿足使(shi)用(yong)要求。
2、碳化硅在高速卓尼機械密封中的應用
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,因此廣泛應用于卓尼機械密封硬環中。
3、SiC在高溫卓尼機械密封中的應用
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,導致卓尼機械密封壽命下降。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卓尼機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中卓尼機械密封摩擦材料(liao)失效的主要(yao)形式。這種腐(fu)蝕作(zuo)用很強(qiang)(qiang),會直接(jie)或迅(xun)速引起密封性能的變化。因此,應根(gen)據密封介(jie)質(zhi)(zhi)的特性選(xuan)擇密封材料(liao)。碳化硅(gui)化學穩定(ding)性好,耐腐(fu)蝕性強(qiang)(qiang),可用于各(ge)種腐(fu)蝕性酸堿介(jie)質(zhi)(zhi)(部(bu)分(fen)耐腐(fu)蝕性見表(biao))。
5、SiC在固體(ti)顆粒機械密封中(zhong)的應(ying)用(yong)
在機(ji)械(xie)密封的(de)實際應用中,密封流體中往(wang)往(wang)含有固體顆粒(li),如(ru)待處理的(de)廢水(shui)(shui)、某些(xie)海域的(de)海水(shui)(shui)和(he)一(yi)些(xie)容易(yi)結晶的(de)物質。
6、碳化硅在(zai)干摩擦機械密(mi)封中的應用
通常,機(ji)械(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)不希望出現(xian)干(gan)摩(mo)擦(ca),但在(zai)(zai)某些(xie)情況(kuang)下不可能(neng)完(wan)全(quan)避(bi)免干(gan)摩(mo)擦(ca)。例如,當密(mi)(mi)封(feng)(feng)件的(de)微凸體溫(wen)度開(kai)(kai)(kai)始接觸(chu)或(huo)由(you)(you)于其他原因時,流體力的(de)增加(jia)和機(ji)械(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)件上的(de)間(jian)隙的(de)減小(xiao)將導致干(gan)摩(mo)擦(ca);而且,大多數(shu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)件是致密(mi)(mi)的(de)。半(ban)干(gan)摩(mo)擦(ca)或(huo)干(gan)摩(mo)擦(ca)也(ye)(ye)可能(neng)在(zai)(zai)打開(kai)(kai)(kai)或(huo)停(ting)止密(mi)(mi)封(feng)(feng)時短暫發生。由(you)(you)于密(mi)(mi)封(feng)(feng)面干(gan)摩(mo)擦(ca)會(hui)增加(jia)摩(mo)擦(ca)系數(shu),加(jia)劇磨(mo)損,導致密(mi)(mi)封(feng)(feng)圈燒損或(huo)熱(re)應(ying)力開(kai)(kai)(kai)裂,導致泄(xie)漏。因此,要(yao)求密(mi)(mi)封(feng)(feng)材料具有(you)耐(nai)高溫(wen)和良好(hao)的(de)摩(mo)擦(ca)學性能(neng)。碳化(hua)(hua)硅材料具有(you)這(zhe)種特(te)性。熱(re)壓碳化(hua)(hua)硅的(de)性能(neng)在(zai)(zai)1600℃時不會(hui)衰減,在(zai)(zai)密(mi)(mi)封(feng)(feng)面旋轉摩(mo)擦(ca)過程中(zhong),在(zai)(zai)較低的(de)溫(wen)度下,碳化(hua)(hua)硅中(zhong)的(de)石(shi)墨微粒可以起到潤滑作(zuo)用。即使在(zai)(zai)特(te)殊的(de)工作(zuo)條件下,碳化(hua)(hua)硅也(ye)(ye)能(neng)完(wan)全(quan)滿足工作(zuo)的(de)需要(yao)。