Meganiese seëlsspeel 'n baie belangrike rol in die voorkoming van lekkasies vir baie verskillende nywerhede. In die mariene bedryf is daarpomp meganiese seëls, roterende as meganiese seëls. En in die olie- en gasbedryf is daarpatroon meganiese seëls,gesplete meganiese seëls of droëgasmeganiese seëls. In die motorbedryf is daar watermeganiese seëls. En in die chemiese industrie is daar mengermeganiese seëls (roerdermeganiese seëls) en kompressormeganiese seëls.
Afhangende van die verskillende gebruikstoestande, vereis dit die meganiese verseëlingsoplossing met verskillende materiale. Daar is baie soorte materiale wat in diemeganiese as seëls soos keramiek meganiese seëls, koolstof meganiese seëls, silikoonkarbied meganiese seëls,SSIC meganiese seëls enTC meganiese seëls.
Keramiese meganiese seëls
Keramiese meganiese seëls is kritieke komponente in verskeie industriële toepassings, ontwerp om lekkasie van vloeistowwe tussen twee oppervlaktes, soos 'n roterende as en 'n stilstaande behuising, te voorkom. Hierdie seëls word hoog aangeskryf vir hul uitsonderlike slytasieweerstand, korrosiebestandheid en vermoë om uiterste temperature te weerstaan.
Die primêre rol van keramiek meganiese seëls is om die integriteit van toerusting te handhaaf deur vloeistofverlies of kontaminasie te voorkom. Hulle word in talle nywerhede gebruik, insluitend olie en gas, chemiese verwerking, waterbehandeling, farmaseutiese produkte en voedselverwerking. Die wydverspreide gebruik van hierdie seëls kan toegeskryf word aan hul duursame konstruksie; hulle is gemaak van gevorderde keramiekmateriale wat beter werkverrigting bied in vergelyking met ander seëlmateriale.
Keramiese meganiese seëls bestaan uit twee hoofkomponente: een is 'n meganiese stilstaande vlak (gewoonlik gemaak van keramiekmateriaal), en 'n ander is 'n meganiese roterende vlak (gewoonlik vervaardig van koolstofgrafiet). Die seëlwerking vind plaas wanneer beide vlakke met behulp van 'n veerkrag teen mekaar gedruk word, wat 'n effektiewe versperring teen vloeistoflekkasie skep. Soos die toerusting werk, verminder die smeerfilm tussen die seëlvlakke wrywing en slytasie terwyl 'n digte seël gehandhaaf word.
Een belangrike faktor wat keramiese meganiese seëls van ander tipes onderskei, is hul uitstekende weerstand teen slytasie. Keramiese materiale beskik oor uitstekende hardheidseienskappe wat hulle toelaat om skuurtoestande te weerstaan sonder noemenswaardige skade. Dit lei tot langer houbare seëls wat minder gereelde vervanging of onderhoud benodig as dié wat van sagter materiale gemaak is.
Benewens slytasiebestandheid, vertoon keramiek ook uitsonderlike termiese stabiliteit. Hulle kan hoë temperature weerstaan sonder om agteruitgang te ervaar of hul seëldoeltreffendheid te verloor. Dit maak hulle geskik vir gebruik in hoëtemperatuurtoepassings waar ander seëlmateriale voortydig kan faal.
Laastens bied keramiese meganiese seëls uitstekende chemiese verenigbaarheid, met weerstand teen verskeie korrosiewe stowwe. Dit maak hulle 'n aantreklike keuse vir nywerhede wat gereeld met harde chemikalieë en aggressiewe vloeistowwe te doen het.
Keramiese meganiese seëls is noodsaaklikkomponent seëlsontwerp om vloeistoflekkasie in industriële toerusting te voorkom. Hul unieke eienskappe, soos slytasieweerstand, termiese stabiliteit en chemiese versoenbaarheid, maak hulle 'n voorkeurkeuse vir verskeie toepassings in verskeie industrieë.
| keramiese fisiese eienskap | ||||
| Tegniese parameter | eenheid | 95% | 99% | 99.50% |
| Digtheid | g/cm3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
| Hardheid | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Porositeitskoers | % | 0.4 | 0.2 | 0.15 |
| Fraktuursterkte | MPa | 250 | 310 | 350 |
| Koëffisiënt van hitte-uitsetting | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Termiese geleidingsvermoë | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Koolstof meganiese seëls
Meganiese koolstofseëls het 'n lang geskiedenis. Grafiet is 'n isovorm van die element koolstof. In 1971 het die Verenigde State die suksesvolle buigsame grafiet meganiese seëlmateriaal bestudeer, wat die lekkasie van atoomenergiekleppe opgelos het. Na diep verwerking word die buigsame grafiet 'n uitstekende seëlmateriaal, wat in verskeie koolstofmeganiese seëls verwerk word met die effek van seëlkomponente. Hierdie koolstofmeganiese seëls word gebruik in die chemiese, petroleum-, elektriese kragnywerhede soos hoëtemperatuurvloeistofseëls.
Omdat die buigsame grafiet gevorm word deur die uitbreiding van uitgebreide grafiet na hoë temperatuur, is die hoeveelheid interkaleringsmiddel wat in die buigsame grafiet oorbly baie klein, maar nie heeltemal nie, dus het die teenwoordigheid en samestelling van die interkaleringsmiddel 'n groot invloed op die kwaliteit en prestasie van die produk.
Seleksie van koolstofseëlvlakmateriaal
Die oorspronklike uitvinder het gekonsentreerde swaelsuur as oksidant en tussenvoegsel gebruik. Nadat dit egter op die seël van 'n metaalkomponent aangewend is, is gevind dat 'n klein hoeveelheid swael wat in die buigsame grafiet oorbly, die kontakmetaal na langdurige gebruik korrodeer. In die lig hiervan het sommige plaaslike geleerdes probeer om dit te verbeter, soos Song Kemin wat asynsuur en organiese suur in plaas van swaelsuur gekies het. suur, stadig in salpetersuur, en verlaag die temperatuur tot kamertemperatuur, gemaak van 'n mengsel van salpetersuur en asynsuur. Deur die mengsel van salpetersuur en asynsuur as die tussenvoegsel te gebruik, is die swaelvrye uitgebreide grafiet voorberei met kaliumpermanganaat as oksidant, en asynsuur is stadig by die salpetersuur gevoeg. Die temperatuur word verlaag tot kamertemperatuur, en die mengsel van salpetersuur en asynsuur word gemaak. Dan word die natuurlike vlokgrafiet en kaliumpermanganaat by hierdie mengsel gevoeg. Onder konstante roering is die temperatuur 30°C. Na 'n reaksie van 40 minute word die water tot neutraal gewas en by 50~60°C gedroog, en die uitgebreide grafiet word na hoëtemperatuur-uitsetting gemaak. Hierdie metode bereik geen vulkanisering onder die voorwaarde dat die produk 'n sekere volume van uitsetting kan bereik nie, om sodoende 'n relatiewe stabiele aard van die seëlmateriaal te verkry.
| Tipe | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Handelsmerk | Geïmpregneerd | Geïmpregneerd | Geïmpregneerde fenol | Antimoon Koolstof (A) | |||||
| Digtheid | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Fraktuursterkte | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Druksterkte | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Hardheid | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Porositeit | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1.5 | <1.5 | <1.5 |
| Temperature | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Silikonkarbied meganiese seëls
Silikonkarbied (SiC) staan ook bekend as karborundum, wat gemaak word van kwartsand, petroleumkooks (of steenkoolkooks), houtspaanders (wat bygevoeg moet word wanneer groen silikonkarbied vervaardig word) en so aan. Silikonkarbied het ook 'n seldsame mineraal in die natuur, moerbei. In hedendaagse C-, N-, B- en ander nie-oksied hoëtegnologie-vuurvaste grondstowwe, is silikonkarbied een van die mees gebruikte en ekonomiese materiale, wat goudstaalsand of vuurvaste sand genoem kan word. Tans word China se industriële produksie van silikonkarbied verdeel in swart silikonkarbied en groen silikonkarbied, wat albei seshoekige kristalle is met 'n verhouding van 3.20 ~ 3.25 en mikrohardheid van 2840 ~ 3320 kg/m².
Silikonkarbiedprodukte word in baie soorte geklassifiseer volgens verskillende toepassingsomgewings. Dit word oor die algemeen meer meganies gebruik. Silikonkarbied is byvoorbeeld 'n ideale materiaal vir silikonkarbied meganiese seëls vanweë sy goeie chemiese korrosiebestandheid, hoë sterkte, hoë hardheid, goeie slytasiebestandheid, klein wrywingskoëffisiënt en hoë temperatuurbestandheid.
SIC-seëlringe kan verdeel word in statiese ringe, bewegende ringe, plat ringe, ensovoorts. SiC-silikon kan in verskeie karbiedprodukte verwerk word, soos silikonkarbied-roterende ringe, silikonkarbied-stasionêre sitplekke, silikonkarbiedbusse, ensovoorts, volgens die spesiale vereistes van kliënte. Dit kan ook in kombinasie met grafietmateriaal gebruik word, en die wrywingskoëffisiënt daarvan is kleiner as dié van alumina-keramiek en harde legerings, dus kan dit in hoë PV-waardes gebruik word, veral in die toestand van sterk suur en sterk alkali.
SIC se verminderde wrywing is een van die belangrikste voordele van die gebruik daarvan in meganiese seëls. SIC kan dus slytasie beter weerstaan as ander materiale, wat die lewensduur van die seël verleng. Boonop verminder die verminderde wrywing van SIC die vereiste vir smering. Gebrek aan smering verminder die moontlikheid van kontaminasie en korrosie, wat doeltreffendheid en betroubaarheid verbeter.
SIC het ook 'n goeie weerstand teen slytasie. Dit dui daarop dat dit deurlopende gebruik kan verduur sonder om te versleg of te breek. Dit maak dit die perfekte materiaal vir gebruike wat 'n hoë vlak van betroubaarheid en duursaamheid vereis.
Dit kan ook heroorlê en gepoleer word sodat 'n seël verskeie kere oor sy leeftyd opgeknap kan word. Dit word oor die algemeen meer meganies gebruik, soos in meganiese seëls vir sy goeie chemiese korrosiebestandheid, hoë sterkte, hoë hardheid, goeie slytasiebestandheid, klein wrywingskoëffisiënt en hoë temperatuurbestandheid.
Wanneer dit vir meganiese seëlvlakke gebruik word, lei silikonkarbied tot verbeterde werkverrigting, verhoogde seëlleeftyd, laer onderhoudskoste en laer lopende koste vir roterende toerusting soos turbines, kompressors en sentrifugale pompe. Silikonkarbied kan verskillende eienskappe hê, afhangende van hoe dit vervaardig is. Reaksiegebonde silikonkarbied word gevorm deur silikonkarbieddeeltjies aan mekaar te bind in 'n reaksieproses.
Hierdie proses beïnvloed nie die meeste van die fisiese en termiese eienskappe van die materiaal noemenswaardig nie, maar dit beperk wel die chemiese weerstand van die materiaal. Die mees algemene chemikalieë wat 'n probleem is, is bytmiddels (en ander hoë pH-chemikalieë) en sterk sure, en daarom moet reaksiegebonde silikonkarbied nie met hierdie toepassings gebruik word nie.
Reaksie-gesinterde geïnfiltreerdesilikonkarbied. In sulke materiaal word die porieë van die oorspronklike SIC-materiaal in die proses van infiltrasie gevul deur metalliese silikon uit te brand, waardeur sekondêre SiC verskyn en die materiaal verkry uitsonderlike meganiese eienskappe en word slytasiebestand. As gevolg van sy minimale krimping kan dit gebruik word in die produksie van groot en komplekse onderdele met noue toleransies. Die silikoninhoud beperk egter die maksimum bedryfstemperatuur tot 1 350 °C, en chemiese weerstand is ook beperk tot ongeveer pH 10. Die materiaal word nie aanbeveel vir gebruik in aggressiewe alkaliese omgewings nie.
GesinterdSilikonkarbied word verkry deur 'n vooraf saamgeperste baie fyn SIC-granulaat by 'n temperatuur van 2000 °C te sinter om sterk bindings tussen die korrels van die materiaal te vorm.
Eers verdik die rooster, dan neem die porositeit af, en uiteindelik sinter die bindings tussen die korrels. In die proses van sulke verwerking vind 'n beduidende krimping van die produk plaas – met ongeveer 20%.
SSIC seëlring is bestand teen alle chemikalieë. Aangesien geen metaalsilikon in sy struktuur teenwoordig is nie, kan dit by temperature tot 1600°C gebruik word sonder om sy sterkte te beïnvloed.
| eienskappe | R-SiC | S-SiC |
| Porositeit (%) | ≤0.3 | ≤0.2 |
| Digtheid (g/cm3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
| Hardheid | 110~125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
| Elastiese Modulus (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| SiC-inhoud (%) | ≥85% | ≥99% |
| Si-inhoud (%) | ≤15% | 0.10% |
| Buigsterkte (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Druksterkte (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
| Koëffisiënt van hitte-uitsetting (1/℃) | 4.5×10-6 | 4.3×10-6 |
| Hittebestandheid (in die atmosfeer) (℃) | 1300 | 1600 |
TC meganiese seël
TC-materiale het kenmerke van hoë hardheid, sterkte, skuurweerstand en korrosiebestandheid. Dit staan bekend as die "Industriële Tand". As gevolg van sy uitstekende werkverrigting, word dit wyd gebruik in die militêre industrie, lugvaart, meganiese verwerking, metallurgie, olieboorwerk, elektroniese kommunikasie, argitektuur en ander velde. Byvoorbeeld, in pompe, kompressors en roerders word wolframkarbiedringe as meganiese seëls gebruik. Goeie skuurweerstand en hoë hardheid maak dit geskik vir die vervaardiging van slytbestande onderdele met hoë temperatuur, wrywing en korrosie.
Volgens die chemiese samestelling en gebruikseienskappe kan TC in vier kategorieë verdeel word: wolframkobalt (YG), wolframtitanium (YT), wolframtitaniumtantaal (YW) en titaniumkarbied (YN).
Wolframkobalt (YG) harde legering bestaan uit WC en Co. Dit is geskik vir die verwerking van bros materiale soos gietyster, nie-ysterhoudende metale en nie-metaal materiale.
Stelliet (YT) bestaan uit WC, TiC en Co. As gevolg van die byvoeging van TiC tot die legering, word die slytasieweerstand verbeter, maar die buigsterkte, slypprestasie en termiese geleidingsvermoë het afgeneem. As gevolg van die brosheid onder lae temperature, is dit slegs geskik vir die hoëspoed-sny van algemene materiale en nie vir die verwerking van bros materiale nie.
Wolfram titanium tantaal (niobium) kobalt (YW) word by die legering gevoeg om die hoëtemperatuurhardheid, sterkte en skuurweerstand te verhoog deur die toepaslike hoeveelheid tantaalkarbied of niobiumkarbied te gebruik. Terselfdertyd word die taaiheid ook verbeter met beter omvattende snyprestasie. Dit word hoofsaaklik gebruik vir harde snymateriale en intermitterende sny.
Die gekarboniseerde titaniumbasisklas (YN) is 'n harde legering met die harde fase van TiC, nikkel en molibdeen. Die voordele daarvan is hoë hardheid, anti-bindingsvermoë, anti-sekelslytasie en anti-oksidasievermoë. By 'n temperatuur van meer as 1000 grade kan dit steeds bewerk word. Dit is van toepassing op die deurlopende afwerking van legeringsstaal en blusstaal.
| model | nikkelinhoud (gew.%) | digtheid (g/cm²) | hardheid (HRA) | buigsterkte (≥N/mm²) |
| YN6 | 5.7-6.2 | 14.5-14.9 | 88.5-91.0 | 1800 |
| YN8 | 7.7-8.2 | 14.4-14.8 | 87.5-90.0 | 2000 |
| model | kobaltinhoud (gew.%) | digtheid (g/cm²) | hardheid (HRA) | buigsterkte (≥N/mm²) |
| YG6 | 5.8-6.2 | 14.6-15.0 | 89.5-91.0 | 1800 |
| YG8 | 7.8-8.2 | 14.5-14.9 | 88.0-90.5 | 1980 |
| YG12 | 11.7-12.2 | 13.9-14.5 | 87.5-89.5 | 2400 |
| YG15 | 14.6-15.2 | 13.9-14.2 | 87.5-89.0 | 2480 |
| YG20 | 19.6-20.2 | 13.4-13.7 | 85.5-88.0 | 2650 |
| YG25 | 24.5-25.2 | 12.9-13.2 | 84.5-87.5 | 2850 |