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長安碳化硅材料特性,適用于不同工況下的機(jī)械密封

發(fā)布時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:233347 來源:

  碳化硅材料的優(yōu)點(diǎn)是:優(yōu)異的機(jī)械性能

、耐腐蝕性和良好的摩擦學(xué)性能,因此它已在密封材料的許多領(lǐng)域得到開發(fā)和應(yīng)用。本文編輯整理了碳化硅的具體性
,以滿足不同工況下長安機(jī)械密封產(chǎn)品應(yīng)用


  1

、碳化硅在高密封介質(zhì)壓力長安機(jī)械密封中的應(yīng)用


  長安機(jī)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(qiáng)度和剛度
。否則
,密封面會因壓力而變形,導(dǎo)致泄漏或迅速磨損
,導(dǎo)致長安機(jī)械密封失效。碳化硅是一種高強(qiáng)度
、高剛度、高彈性模量的材料
。在高壓下不容易變形
。同時
,SiC的抗壓強(qiáng)度很高
,如在大氣壓下燒結(jié)的SiC的抗彎強(qiáng)度為410MPa,而抗壓強(qiáng)度大于2800MPa
,是抗彎強(qiáng)度的7倍
。完全能承受高端應(yīng)力
,滿足使用要求。


  2

、碳化硅在高速長安機(jī)械密封中的應(yīng)用


  在高速工作狀態(tài)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(zhuǎn)密封材料,要求其具有高強(qiáng)度和低密度
。這樣
,高速運(yùn)轉(zhuǎn)時旋轉(zhuǎn)環(huán)產(chǎn)生的離心力較小
,而由旋轉(zhuǎn)環(huán)引起的振動和偏航也較小,以保持密封面的穩(wěn)定配合
。硬質(zhì)合金的密度比用于密封的硬質(zhì)合金小得多,彈性模量高
,保證了高速條件下硬質(zhì)合金密封面不易變形和振動,保持了端面的穩(wěn)定和配合
。由于碳化硅密度低
、熱性能好、摩擦系數(shù)低
,在高速旋轉(zhuǎn)密封材料中具有明顯的優(yōu)勢
,因此廣泛應(yīng)用于長安機(jī)械密封硬環(huán)中。


  3、SiC在高溫長安機(jī)械密封中的應(yīng)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(dǎo)致長安機(jī)械密封壽命下降。因此
,高溫密封材料的熱變形
、高溫強(qiáng)度和耐磨性是選擇密封材料時應(yīng)考慮的關(guān)鍵因素。碳化硅在高溫下具有很高的強(qiáng)度
,例如
,熱壓碳化硅的抗彎強(qiáng)度與常溫基本相同
,因此不會出現(xiàn)類似于金屬的高溫蠕變現(xiàn)象,而且由于具有自潤滑性
。在碳化硅陶瓷中,兩端轉(zhuǎn)動時不會發(fā)生粘著磨損
,因此可以在高溫條件下使用碳化硅進(jìn)行長安機(jī)械密封


  腐蝕磨損是腐蝕介質(zhì)中長安機(jī)械密封摩擦材料失效的主要形式

。這種腐蝕作用很強(qiáng)
,會直接或迅速引起密封性能的變化
。因此,應(yīng)根據(jù)密封介質(zhì)的特性選擇密封材料
。碳化硅化學(xué)穩(wěn)定性好,耐腐蝕性強(qiáng)
,可用于各種腐蝕性酸堿介質(zhì)(部分耐腐蝕性見表)。

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  5

、SiC在固體顆粒機(jī)械密封中的應(yīng)用


  在機(jī)械密封的實(shí)際應(yīng)用中,密封流體中往往含有固體顆粒

,如待處理的廢水、某些海域的海水和一些容易結(jié)晶的物質(zhì)


  6

、碳化硅在干摩擦機(jī)械密封中的應(yīng)用


  通常,機(jī)械密封不希望出現(xiàn)干摩擦

,但在某些情況下不可能完全避免干摩擦。例如
,當(dāng)密封件的微凸體溫度開始接觸或由于其他原因時,流體力的增加和機(jī)械密封件上的間隙的減小將導(dǎo)致干摩擦
;而且
,大多數(shù)密封件是致密的
。半干摩擦或干摩擦也可能在打開或停止密封時短暫發(fā)生
。由于密封面干摩擦?xí)黾幽Σ料禂?shù)
,加劇磨損
,導(dǎo)致密封圈燒損或熱應(yīng)力開裂
,導(dǎo)致泄漏。因此
,要求密封材料具有耐高溫和良好的摩擦學(xué)性能
。碳化硅材料具有這種特性。熱壓碳化硅的性能在1600℃時不會衰減
,在密封面旋轉(zhuǎn)摩擦過程中,在較低的溫度下
,碳化硅中的石墨微?div id="jfovm50" class="index-wrap">?梢云鸬綕櫥饔谩<词乖谔厥獾墓ぷ鳁l件下