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延川碳化硅材料特性，適用于不同工況下的機(jī)械密封

發(fā)布時(shí)間：2022-01-13 16:41:23 人氣：233398 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，以滿足不同工況下延川機(jī)械密封產(chǎn)品應(yīng)用


　　1、碳化硅在高密封介質(zhì)壓力延川機(jī)械密封中的應(yīng)用


　　延川機(jī)械密封在高壓下工作時(shí)

，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(huì)因壓力而變形
，導(dǎo)致泄漏或迅速磨損，導(dǎo)致延川機(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(shí)
，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

、碳化硅在高速延川機(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(dòng)將是工作過程中面臨的一個(gè)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(shí)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(dòng)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(dòng)
，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(shì)
，因此廣泛應(yīng)用于延川機(jī)械密封硬環(huán)中
。


　　3

、SiC在高溫延川機(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)致延川機(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(shí)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(huì)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(dòng)時(shí)不會(huì)發(fā)生粘著磨損，因此可以在高溫條件下使用碳化硅進(jìn)行延川機(jī)械密封
。


　　腐蝕磨損是腐蝕介質(zhì)中延川機(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(huì)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(shí)
，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(shí)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(shí)不會(huì)衰減，在密封面旋轉(zhuǎn)摩擦過程中
，在較低的溫度下
，碳化硅中的石墨微粒可以起到潤滑作用
。即使在特殊的工作條件下
，碳化硅也能完全滿足工作的需要。

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、發(fā)熱、泄漏