Mechanyske sealenspylje in tige wichtige rol by it foarkommen fan lekkage foar in protte ferskillende yndustryen. Yn 'e marine-yndustry binne d'rmeganyske sealen fan 'e pomp, meganyske ôfslutingen fan rotearjende as. En yn 'e oalje- en gasyndustry binne d'rcartridge meganyske sealen,split meganyske ôfslutingen of droege gasmeganyske ôfslutingen. Yn 'e auto-yndustry binne der wettermeganyske ôfslutingen. En yn 'e gemyske yndustry binne der mixermeganyske ôfslutingen (agitatormeganyske ôfslutingen) en kompressormeganyske ôfslutingen.
Ofhinklik fan ferskillende gebrûksbetingsten fereasket it de meganyske ôfslutingsoplossing mei ferskillend materiaal. D'r binne in protte soarten materiaal dy't brûkt wurde yn 'emeganyske asdichtingen lykas keramyske meganyske sealen, koalstofmeganyske sealen, silikonkarbide meganyske sealen,SSIC meganyske sealen enTC meganyske sealen.
Keramyske meganyske sealen
Keramyske meganyske ôfdichtingen binne krityske ûnderdielen yn ferskate yndustriële tapassingen, ûntworpen om lekkage fan floeistoffen tusken twa oerflakken te foarkommen, lykas in rotearjende as en in stasjonêre húsfesting. Dizze ôfdichtingen wurde heech wurdearre foar har útsûnderlike slijtvastheid, korrosjebestindigens en fermogen om ekstreme temperatueren te wjerstean.
De primêre rol fan keramyske meganyske sealen is it behâlden fan 'e yntegriteit fan apparatuer troch floeistofferlies of fersmoarging te foarkommen. Se wurde brûkt yn ferskate yndustryen, ynklusyf oalje en gas, gemyske ferwurking, wettersuvering, farmaseutika en itenferwurking. It wiidfersprate gebrûk fan dizze sealen kin taskreaun wurde oan har duorsume konstruksje; se binne makke fan avansearre keramyske materialen dy't superieure prestaasjeskarakteristiken biede yn ferliking mei oare sealmaterialen.
Keramyske meganyske ôfslutingen besteane út twa haadkomponinten: ien is in meganysk stasjonêr oerflak (meastal makke fan keramysk materiaal), en in oar is in meganysk rotearjend oerflak (meastal makke fan koalstofgrafyt). De ôfsluting fynt plak as beide oerflakken mei in fearkrêft byinoar drukt wurde, wêrtroch in effektive barriêre ûntstiet tsjin floeistoflekkage. As de apparatuer wurket, ferminderet de smeerfilm tusken de ôfslutingsflakken wriuwing en slijtage, wylst in strakke ôfsluting behâlden wurdt.
Ien krúsjale faktor dy't keramyske meganyske ôfslutingen ûnderskiedt fan oare typen is har treflike wjerstân tsjin slijtage. Keramyske materialen hawwe poerbêste hurdheidseigenskippen wêrtroch't se abrasive omstannichheden kinne ferneare sûnder wichtige skea. Dit resulteart yn langer duorjende ôfslutingen dy't minder faak ferfongen of ûnderhâld nedich binne as dy makke fan sêftere materialen.
Neist slijtvastheid fertoant keramyk ek útsûnderlike termyske stabiliteit. Se kinne hege temperatueren ferneare sûnder degradaasje te ûnderfinen of har ôfslutingseffisjinsje te ferliezen. Dit makket se geskikt foar gebrûk yn hege-temperatuer tapassingen wêr't oare ôfslutingsmaterialen te betiid kinne falje.
Ta beslút, keramyske meganyske sealen biede poerbêste gemyske kompatibiliteit, mei wjerstân tsjin ferskate korrosive stoffen. Dit makket se in oantreklike kar foar yndustryen dy't geregeldwei te krijen hawwe mei hurde gemikaliën en agressive floeistoffen.
Keramyske meganyske sealen binne essensjeelkomponintdichtingenûntworpen om floeistoflekkage yn yndustriële apparatuer te foarkommen. Harren unike eigenskippen, lykas slijtvastheid, termyske stabiliteit en gemyske kompatibiliteit, meitsje se in foarkar foar ferskate tapassingen yn meardere yndustryen.
| keramyske fysike eigenskippen | ||||
| Technyske parameter | ienheid | 95% | 99% | 99,50% |
| Dichtheid | g/cm3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
| Hurdens | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Porositeitsrate | % | 0.4 | 0.2 | 0.15 |
| Fraktuersterkte | MPa | 250 | 310 | 350 |
| Koëffisjint fan waarmte-útwreiding | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Termyske geliedingsfermogen | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Mechanyske sealen fan koalstof
Mechanyske koalstofdichtingen hawwe in lange skiednis. Grafyt is in isoform fan it elemint koalstof. Yn 1971 bestudearren de Feriene Steaten it suksesfolle fleksibele grafyt meganyske sealingmateriaal, dat it lek fan atoomenerzjykleppen oploste. Nei djippe ferwurking wurdt it fleksibele grafyt in poerbêst sealingmateriaal, dat mei it effekt fan sealingkomponinten makke wurdt ta ferskate koalstof meganyske sealings. Dizze koalstof meganyske sealings wurde brûkt yn 'e gemyske, petroleum-, elektryske yndustry lykas hege temperatuer floeistofsealings.
Omdat de fleksibele grafyt wurdt foarme troch de útwreiding fan útwreide grafyt nei hege temperatuer, is de hoemannichte ynterkalearjend middel dy't oerbliuwt yn 'e fleksibele grafyt tige lyts, mar net folslein, sadat de oanwêzigens en gearstalling fan 'e ynterkalearjende middel in grutte ynfloed hawwe op' e kwaliteit en prestaasjes fan it produkt.
Seleksje fan koalstofdichtingsmateriaal
De oarspronklike útfiner brûkte konsintrearre swevelsoer as oksidant en ynterkalearjend middel. Nei't it lykwols oanbrocht wie op 'e ôfsluting fan in metalen komponint, die bliken dat in lytse hoemannichte swevel dy't yn 'e fleksibele grafyt oerbleau, it kontaktmetaal korrodearre nei lang gebrûk. Mei it each op dit punt hawwe guon ynlânske gelearden besocht it te ferbetterjen, lykas Song Kemin, dy't jittiksoer en organysk soer keazen ynstee fan swevelsoer. It soer, stadich yn salpetersoer, en ferleget de temperatuer nei keamertemperatuer, makke fan in mingsel fan salpetersoer en jittiksoer. Troch it mingsel fan salpetersoer en jittiksoer te brûken as ynfoegingsmiddel, waard de swevelfrije útwreide grafyt taret mei kaliumpermanganaat as oksidant, en jittiksoer waard stadich tafoege oan it salpetersoer. De temperatuer waard ferlege nei keamertemperatuer, en it mingsel fan salpetersoer en jittiksoer waard makke. Dan waarden de natuerlike flakegrafyt en kaliumpermanganaat tafoege oan dit mingsel. Under konstant roeren is de temperatuer 30 °C. Nei 40 minuten reaksje wurdt it wetter wosken oant neutraal en droege by 50 ~ 60 °C, en wurdt it útwreide grafyt makke nei útwreiding by hege temperatuer. Dizze metoade berikt gjin vulkanisaasje ûnder de betingst dat it produkt in bepaald útwreidingsvolume kin berikke, om in relatyf stabile aard fan it sealingmateriaal te berikken.
| Type | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Merk | Ympregneare | Ympregneare | Ympregneare fenol | Antimoan Koalstof (A) | |||||
| Dichtheid | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Fraktuersterkte | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Kompresjesterkte | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Hurdens | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Porositeit | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1.5 | <1.5 | <1.5 |
| Temperatueren | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Mechanyske sealen fan silisiumkarbid
Silisiumkarbid (SiC) is ek wol bekend as karborundum, dat makke wurdt fan kwartsân, petroleumkoks (of koalkoks), houtsnippers (dy't tafoege wurde moatte by it produsearjen fan grien silisiumkarbid) en sa fierder. Silisiumkarbid hat ek in seldsum mineraal yn 'e natuer, moerbei. Yn hjoeddeiske C, N, B en oare net-okside hege technologyske refraktêre grûnstoffen is silisiumkarbid ien fan 'e meast brûkte en ekonomyske materialen, dat gouden stielsân of refraktêr sân neamd wurde kin. Op it stuit is de yndustriële produksje fan silisiumkarbid yn Sina ferdield yn swart silisiumkarbid en grien silisiumkarbid, dy't beide hexagonale kristallen binne mei in ferhâlding fan 3.20 ~ 3.25 en in mikrohurdens fan 2840 ~ 3320kg/m².
Silisiumkarbidprodukten wurde yn in protte soarten yndield neffens ferskate tapassingsomjouwings. It wurdt oer it algemien mear meganysk brûkt. Bygelyks, silisiumkarbid is in ideaal materiaal foar meganyske ôfslutingen fan silisiumkarbid fanwegen syn goede gemyske korrosjebestriding, hege sterkte, hege hurdens, goede wearbestriding, lytse wriuwingskoëffisjint en hege temperatuerbestriding.
SIC-sealringen kinne wurde ferdield yn statyske ringen, bewegende ringen, platte ringen en sa fierder. SiC-silisium kin makke wurde ta ferskate karbidprodukten, lykas rotearjende ringen fan silisiumkarbid, stasjonêre sealing fan silisiumkarbid, silisiumkarbidbus, ensafuorthinne, neffens de spesjale easken fan klanten. It kin ek brûkt wurde yn kombinaasje mei grafytmateriaal, en syn wriuwingskoëffisjint is lytser as dy fan aluminiumoxidekeramyk en hurde legearingen, sadat it brûkt wurde kin yn hege PV-wearden, foaral yn 'e omstannichheden fan sterke soeren en sterke alkaliën.
De fermindere wriuwing fan SIC is ien fan 'e wichtichste foardielen fan it brûken yn meganyske ôfslutingen. SIC kin dêrom better tsjin slijtage bestand wêze as oare materialen, wêrtroch't de libbensdoer fan 'e ôfsluting ferlingd wurdt. Derneist ferminderet de fermindere wriuwing fan SIC de needsaak foar smering. Gebrek oan smering ferminderet de mooglikheid fan fersmoarging en korrosje, wêrtroch't de effisjinsje en betrouberens ferbettere wurde.
SIC hat ek in grutte wjerstân tsjin slijtage. Dit jout oan dat it trochgeande gebrûk kin ferneare sûnder te fersliten of te brekken. Dit makket it it perfekte materiaal foar gebrûk dat in hege mjitte fan betrouberens en duorsumens fereasket.
It kin ek opnij lappe en gepolijst wurde, sadat in seal meardere kearen yn syn libbensdoer opknapt wurde kin. It wurdt oer it algemien mear meganysk brûkt, lykas yn meganyske seals fanwegen syn goede gemyske korrosjebestriding, hege sterkte, hege hurdens, goede slijtvastheid, lytse wriuwingskoëffisjint en hege temperatuerbestriding.
As it brûkt wurdt foar meganyske ôfslutingsflakken, resultearret silisiumkarbid yn ferbettere prestaasjes, ferhege libbensdoer fan ôfslutingen, legere ûnderhâldskosten en legere rinnende kosten foar rotearjende apparatuer lykas turbines, kompressors en sintrifugale pompen. Silisiumkarbid kin ferskillende eigenskippen hawwe ôfhinklik fan hoe't it makke is. Reaksjebondele silisiumkarbid wurdt foarme troch it binen fan silisiumkarbidpartikels oan elkoar yn in reaksjeproses.
Dit proses hat gjin signifikante ynfloed op de measte fysike en termyske eigenskippen fan it materiaal, mar it beheint wol de gemyske wjerstân fan it materiaal. De meast foarkommende gemikaliën dy't in probleem foarmje binne bytende stoffen (en oare gemikaliën mei hege pH) en sterke soeren, en dêrom moat reaksjebûn silisiumkarbid net brûkt wurde mei dizze tapassingen.
Reaksje-sintere ynfiltrearresilisiumkarbid. Yn sok materiaal wurde de poaren fan it orizjinele SIC-materiaal yn it proses fan ynfiltraasje foldien troch it útbaarnen fan metallysk silisium, wêrtroch sekundêr SiC ûntstiet en it materiaal útsûnderlike meganyske eigenskippen krijt, wêrtroch't it slijtvast wurdt. Troch syn minimale krimp kin it brûkt wurde by de produksje fan grutte en komplekse ûnderdielen mei nauwe tolerânsjes. It silisiumgehalte beheint lykwols de maksimale wurktemperatuer ta 1.350 °C, gemyske wjerstân is ek beheind ta sawat pH 10. It materiaal wurdt net oanrikkemandearre foar gebrûk yn agressive alkaline omjouwings.
SinterearreSilisiumkarbid wurdt krigen troch it sinterjen fan in foarkomprimearre tige fyn SIC-granulaat by in temperatuer fan 2000 °C om sterke bannen te foarmjen tusken de kerrels fan it materiaal.
Earst wurdt it rooster dikker, dan nimt de porositeit ôf, en úteinlik sinterje de bannen tusken de kerrels. Tidens sa'n ferwurking komt in wichtige krimp fan it produkt foar - mei sawat 20%.
SSIC-ôfsluting is resistint tsjin alle gemikaliën. Om't der gjin metallysk silisium yn syn struktuer oanwêzich is, kin it brûkt wurde by temperatueren oant 1600C sûnder ynfloed op syn sterkte
| eigenskippen | R-SiC | S-SiC |
| Porositeit (%) | ≤0.3 | ≤0.2 |
| Dichtheid (g/cm3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
| Hurdens | 110~125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
| Elastyske modulus (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| SiC-ynhâld (%) | ≥85% | ≥99% |
| Si-ynhâld (%) | ≤15% | 0,10% |
| Bûgsterkte (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Druksterkte (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
| Koëffisjint fan waarmte-útwreiding (1/℃) | 4.5×10-6 | 4.3×10-6 |
| Waarmtebestriding (yn 'e atmosfear) (℃) | 1300 | 1600 |
TC meganyske seal
TC-materialen hawwe skaaimerken fan hege hurdens, sterkte, slijtvastheid en korrosjebestriding. It is bekend as "Yndustriële Tosk". Fanwegen syn superieure prestaasjes is it in soad brûkt yn 'e militêre yndustry, loftfeart, meganyske ferwurking, metallurgy, oaljeboarring, elektroanyske kommunikaasje, arsjitektuer en oare fjilden. Bygelyks, yn pompen, kompressors en roerders wurde wolfraamkarbidringen brûkt as meganyske ôfslutingen. Goede slijtvastheid en hege hurdens meitsje it geskikt foar de fabrikaazje fan slijtvaste ûnderdielen mei hege temperatuer, wriuwing en korrosje.
Neffens syn gemyske gearstalling en gebrûkskarakteristiken kin TC wurde ferdield yn fjouwer kategoryen: wolfraamkobalt (YG), wolfraam-titanium (YT), wolfraamtitantaal (YW), en titaniumkarbid (YN).
Wolfraamkobalt (YG) hurde legearing is gearstald út WC en Co. It is geskikt foar it ferwurkjen fan brosse materialen lykas getten izer, non-ferro metalen en net-metalen materialen.
Stellite (YT) is gearstald út WC, TiC en Co. Troch de tafoeging fan TiC oan 'e legearing is de slijtvastheid ferbettere, mar de bûgingssterkte, slypprestaasjes en termyske geliedingsfermogen binne ôfnommen. Fanwegen syn brosheid by lege temperatuer is it allinich geskikt foar it snijden fan algemiene materialen mei hege snelheid en net foar de ferwurking fan brosse materialen.
Wolfraam titanium tantaal (niobium) kobalt (YW) wurdt tafoege oan 'e legearing om de hurdens, sterkte en slijtvastheid by hege temperatueren te fergrutsjen troch in passende hoemannichte tantaalkarbid of niobiumkarbid te brûken. Tagelyk wurdt de taaiheid ek ferbettere mei bettere wiidweidige snijprestaasjes. It wurdt benammen brûkt foar hurde snijmaterialen en yntermitterend snijden.
De karbonisearre titaniumbasisklasse (YN) is in hurde legearing mei de hurde faze fan TiC, nikkel en molybdeen. De foardielen binne hege hurdens, anty-bondingfermogen, anty-sikkelwear en anty-oksidaasjefermogen. By in temperatuer fan mear as 1000 graden kin it noch altyd masinearre wurde. It is fan tapassing op it trochgeande ôfwurkjen fan legearingstiel en blussend stiel.
| model | nikkelynhâld (gewicht%) | tichtens (g/cm²) | hurdens (HRA) | bûgingssterkte (≥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 | kobaltgehalte (gewicht%) | tichtens (g/cm²) | hurdens (HRA) | bûgingssterkte (≥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 |