Mekaniske tetningerspiller en svært viktig rolle for å unngå lekkasjen for mange forskjellige bransjer.I den marine industrien finnes detpumpe mekaniske tetninger, roterende aksel mekaniske tetninger.Og i olje- og gassindustrien finnes detpatron mekaniske tetninger,delte mekaniske tetninger eller tørrgassmekaniske tetninger.I bilindustrien er det vannmekaniske tetninger.Og i den kjemiske industrien er det blander mekaniske tetninger (røreverks mekaniske tetninger) og kompressor mekaniske tetninger.
Avhengig av forskjellig brukstilstand, det krever den mekaniske tetningsløsningen med forskjellig materiale.Det er mange typer materialer som brukes imekaniske akseltetninger slik som keramiske mekaniske tetninger, karbon mekaniske tetninger, silikonkarbid mekaniske tetninger,SSIC mekaniske tetninger ogTC mekaniske tetninger.
Keramiske mekaniske tetninger
Keramiske mekaniske tetninger er kritiske komponenter i ulike industrielle applikasjoner, designet for å forhindre lekkasje av væske mellom to overflater, for eksempel en roterende aksel og et stasjonært hus.Disse tetningene er høyt verdsatt for sin eksepsjonelle slitestyrke, korrosjonsmotstand og evne til å tåle ekstreme temperaturer.
Den primære rollen til keramiske mekaniske tetninger er å opprettholde integriteten til utstyret ved å forhindre væsketap eller forurensning.De brukes i en rekke industrier, inkludert olje og gass, kjemisk prosessering, vannbehandling, farmasøytiske produkter og matvareforedling.Den utbredte bruken av disse selene kan tilskrives deres holdbare konstruksjon;de er laget av avanserte keramiske materialer som tilbyr overlegne ytelsesegenskaper sammenlignet med andre tetningsmaterialer.
Keramiske mekaniske tetninger består av to hovedkomponenter: en er en mekanisk stasjonær flate (vanligvis laget av keramisk materiale), og en annen er en mekanisk roterende flate (vanligvis laget av karbongrafitt).Tetningsvirkningen skjer når begge flatene presses sammen ved hjelp av en fjærkraft, og skaper en effektiv barriere mot væskelekkasje.Mens utstyret fungerer, reduserer smørefilmen mellom tetningsflatene friksjon og slitasje samtidig som den opprettholder en tett forsegling.
En avgjørende faktor som skiller keramiske mekaniske tetninger fra andre typer er deres enestående motstand mot slitasje.Keramiske materialer har utmerkede hardhetsegenskaper som gjør at de tåler slitende forhold uten betydelig skade.Dette resulterer i langvarige tetninger som krever mindre hyppig utskifting eller vedlikehold enn de som er laget av mykere materialer.
I tillegg til slitestyrke, viser keramikk også eksepsjonell termisk stabilitet.De tåler høye temperaturer uten å oppleve forringelse eller miste tetningseffektiviteten.Dette gjør dem egnet for bruk i høytemperaturapplikasjoner der andre tetningsmaterialer kan svikte for tidlig.
Til slutt tilbyr keramiske mekaniske tetninger utmerket kjemisk kompatibilitet, med motstand mot ulike etsende stoffer.Dette gjør dem til et attraktivt valg for bransjer som rutinemessig håndterer sterke kjemikalier og aggressive væsker.
Keramiske mekaniske tetninger er avgjørendekomponenttetningerdesignet for å forhindre væskelekkasje i industrielt utstyr.Deres unike egenskaper, som slitestyrke, termisk stabilitet og kjemisk kompatibilitet, gjør dem til et foretrukket valg for ulike bruksområder på tvers av flere bransjer
keramiske fysiske egenskaper | ||||
Teknisk parameter | enhet | 95 % | 99 % | 99,50 % |
Tetthet | g/cm3 | 3.7 | 3,88 | 3.9 |
Hardhet | HRA | 85 | 88 | 90 |
Porøsitetsrate | % | 0,4 | 0,2 | 0,15 |
Bruddstyrke | MPa | 250 | 310 | 350 |
Koeffisient for varmeutvidelse | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
Termisk ledningsevne | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Mekaniske tetninger i karbon
Mekanisk karbontetning har en lang historie.Grafitt er en isoform av grunnstoffet karbon.I 1971 studerte USA det vellykkede, fleksible grafittmekaniske tetningsmaterialet, som løste lekkasjen av atomenergiventilen.Etter dyp bearbeiding blir den fleksible grafitten et utmerket tetningsmateriale, som er laget til forskjellige karbonmekaniske tetninger med effekten av tetningskomponenter.Disse karbon mekaniske tetningene brukes i kjemiske, petroleums-, elektriske kraftindustrier som høytemperatur-væsketetning.
Fordi den fleksible grafitten dannes ved utvidelse av ekspandert grafitt etter høy temperatur, er mengden interkaleringsmiddel som er igjen i den fleksible grafitten svært liten, men ikke fullstendig, så eksistensen og sammensetningen av interkaleringsmidlet har stor innflytelse på kvaliteten og ytelsen til produktet.
Valg av karbonforseglingsmateriale
Den opprinnelige oppfinneren brukte konsentrert svovelsyre som oksidasjonsmiddel og interkaleringsmiddel.Etter å ha blitt påført forseglingen av en metallkomponent, ble det imidlertid funnet at en liten mengde svovel som var igjen i den fleksible grafitten korroderte kontaktmetallet etter langvarig bruk.Med tanke på dette punktet har noen innenlandske forskere forsøkt å forbedre det, for eksempel Song Kemin som valgte eddiksyre og organisk syre i stedet for svovelsyre.syre, sakte salpetersyre, og senke temperaturen til romtemperatur, laget av en blanding av salpetersyre og eddiksyre.Ved å bruke blandingen av salpetersyre og eddiksyre som innføringsmiddel, ble den svovelfrie ekspanderte grafitten fremstilt med kaliumpermanganat som oksidasjonsmiddel, og eddiksyre ble sakte tilsatt salpetersyre.Temperaturen reduseres til romtemperatur, og blandingen av salpetersyre og eddiksyre lages.Deretter tilsettes naturlig flakegrafitt og kaliumpermanganat til denne blandingen.Under konstant omrøring er temperaturen 30 C. Etter reaksjon i 40 minutter vaskes vannet til nøytralt og tørkes ved 50~60 C, og den ekspanderte grafitten lages etter ekspansjon ved høy temperatur.Denne metoden oppnår ingen vulkanisering under forutsetning av at produktet kan nå et visst volum av ekspansjon, for å oppnå en relativt stabil natur av tetningsmaterialet.
Type | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
Merke | Impregnert | Impregnert | Impregnert fenol | Antimonkarbon(A) | |||||
Tetthet | 1,75 | 1.7 | 1,75 | 1.7 | 1,75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
Bruddstyrke | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
Trykkfasthet | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
Hardhet | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
Porøsitet | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1,5 | <1,5 | <1,5 |
Temperaturer | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Silisiumkarbid mekaniske tetninger
Silisiumkarbid (SiC) er også kjent som karborundum, som er laget av kvartssand, petroleumskoks (eller kullkoks), flis (som må tilsettes når man produserer grønt silisiumkarbid) og så videre.Silisiumkarbid har også et sjeldent mineral i naturen, morbær.I moderne C, N, B og andre ikke-oksiderte høyteknologiske ildfaste råmaterialer, er silisiumkarbid et av de mest brukte og økonomiske materialene, som kan kalles gullstålsand eller ildfast sand.For tiden er Kinas industrielle produksjon av silisiumkarbid delt inn i svart silisiumkarbid og grønt silisiumkarbid, som begge er sekskantede krystaller med en andel på 3,20 ~ 3,25 og mikrohardhet på 2840 ~ 3320 kg/m²
Silisiumkarbidprodukter er klassifisert i mange typer i henhold til forskjellige bruksmiljøer.Det brukes vanligvis mer mekanisk.For eksempel er silisiumkarbid et ideelt materiale for mekanisk tetning av silisiumkarbid på grunn av sin gode kjemiske korrosjonsmotstand, høye styrke, høye hardhet, gode slitestyrke, liten friksjonskoeffisient og høy temperaturbestandighet.
SIC tetningsringer kan deles inn i statisk ring, bevegelig ring, flat ring og så videre.SiC-silisium kan gjøres til forskjellige karbidprodukter, for eksempel roterende silisiumkarbidring, stasjonært silisiumkarbidsete, silisiumkarbidbuss og så videre, i henhold til kundenes spesielle krav.Den kan også brukes i kombinasjon med grafittmateriale, og dens friksjonskoeffisient er mindre enn alumina keramikk og hard legering, så den kan brukes i høy PV-verdi, spesielt i tilstanden med sterk syre og sterk alkali.
SICs reduserte friksjon er en av de viktigste fordelene ved å bruke den i mekaniske tetninger.SIC tåler derfor slitasje bedre enn andre materialer, og forlenger tetningens levetid.I tillegg reduserer den reduserte friksjonen til SIC behovet for smøring.Mangel på smøring reduserer muligheten for forurensning og korrosjon, noe som forbedrer effektiviteten og påliteligheten.
SIC har også stor slitestyrke.Dette indikerer at den tåler kontinuerlig bruk uten å forringes eller gå i stykker.Dette gjør det til det perfekte materialet for bruk som krever høy grad av pålitelighet og holdbarhet.
Den kan også overlappes og poleres slik at en tetning kan pusses opp flere ganger i løpet av levetiden.Den brukes generelt mer mekanisk, for eksempel i mekaniske tetninger for sin gode kjemiske korrosjonsmotstand, høye styrke, høye hardhet, god slitestyrke, liten friksjonskoeffisient og høy temperaturbestandighet.
Når det brukes til mekaniske tetningsflater, resulterer silisiumkarbid i forbedret ytelse, økt tetningslevetid, lavere vedlikeholdskostnader og lavere driftskostnader for roterende utstyr som turbiner, kompressorer og sentrifugalpumper.Silisiumkarbid kan ha ulike egenskaper avhengig av hvordan det er blitt produsert.Reaksjonsbundet silisiumkarbid dannes ved å binde silisiumkarbidpartikler til hverandre i en reaksjonsprosess.
Denne prosessen påvirker ikke de fleste av materialets fysiske og termiske egenskaper nevneverdig, men den begrenser materialets kjemiske motstand.De vanligste kjemikaliene som er et problem er etsende (og andre kjemikalier med høy pH) og sterke syrer, og derfor bør ikke reaksjonsbundet silisiumkarbid brukes med disse applikasjonene.
Reaksjonssintret infiltrertsilisiumkarbid.I slikt materiale fylles porene til det originale SIC-materialet under infiltrasjonsprosessen ved å brenne ut metallisk silisium, og dermed oppstår sekundær SiC og materialet får eksepsjonelle mekaniske egenskaper, og blir slitesterkt.På grunn av sin minimale krymping kan den brukes i produksjon av store og komplekse deler med tette toleranser.Silisiuminnholdet begrenser imidlertid maksimal driftstemperatur til 1350 °C, kjemisk motstand er også begrenset til ca pH 10. Materialet anbefales ikke for bruk i aggressive alkaliske miljøer.
Sintretsilisiumkarbid oppnås ved å sintre et forhåndskomprimert veldig fint SIC-granulat ved en temperatur på 2000 °C for å danne sterke bindinger mellom materialets korn.
Først blir gitteret tykkere, deretter avtar porøsiteten, og til slutt sintrer bindingene mellom kornene.I prosessen med slik prosessering skjer en betydelig krymping av produktet - med omtrent 20%.
SSIC tetningsring er motstandsdyktig mot alle kjemikalier.Siden det ikke er metallisk silisium i strukturen, kan den brukes ved temperaturer opp til 1600C uten å påvirke styrken.
egenskaper | R-SiC | S-SiC |
Porøsitet (%) | ≤0,3 | ≤0,2 |
Tetthet (g/cm3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
Hardhet | 110~125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
Elastisk modul (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
SiC-innhold (%) | ≥85 % | ≥99 % |
Si-innhold (%) | ≤15 % | 0,10 % |
Bøyestyrke (Mpa) | ≥350 | 450 |
Trykkfasthet (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
Koeffisient for varmeutvidelse (1/℃) | 4,5×10-6 | 4,3×10-6 |
Varmemotstand (i atmosfæren) (℃) | 1300 | 1600 |
TC mekanisk tetning
TC-materialer har egenskaper med høy hardhet, styrke, slitestyrke og korrosjonsbestandighet.Det er kjent som "industriell tann".På grunn av sin overlegne ytelse har den blitt mye brukt i militær industri, romfart, mekanisk prosessering, metallurgi, oljeboring, elektronisk kommunikasjon, arkitektur og andre felt.For eksempel, i pumper, kompressorer og agitatorer, brukes wolframkarbidring som mekaniske tetninger.God slitestyrke og høy hardhet gjør den egnet for produksjon av slitesterke deler med høy temperatur, friksjon og korrosjon.
I henhold til dens kjemiske sammensetning og bruksegenskaper kan TC deles inn i fire kategorier: wolfram-kobolt (YG), wolfram-titan (YT), wolfram-titan-tantal (YW) og titankarbid (YN).
Tungsten kobolt (YG) hard legering er sammensatt av WC og Co. Den er egnet for behandling av sprø materialer som støpejern, ikke-jernholdige metaller og ikke-metalliske materialer.
Stellite (YT) er sammensatt av WC, TiC og Co. På grunn av tilsetningen av TiC til legeringen er slitestyrken forbedret, men bøyestyrken, slipeytelsen og varmeledningsevnen er redusert.På grunn av sin sprøhet under lav temperatur, er den kun egnet for høyhastighetsskjæring av generelle materialer og ikke for behandling av sprø materialer.
Tungsten titan tantal (niob) kobolt (YW) tilsettes legeringen for å øke høytemperatur hardhet, styrke og slitestyrke gjennom passende mengde tantalkarbid eller niobkarbid.Samtidig er seigheten også forbedret med bedre omfattende skjæreytelse.Den brukes hovedsakelig til harde kuttematerialer og intermitterende kutting.
Den karboniserte titanbasisklassen (YN) er en hard legering med den harde fasen av TiC, nikkel og molybden.Dens fordeler er høy hardhet, anti-bindingsevne, anti-halvmåne slitasje og anti-oksidasjonsevne.Ved en temperatur på mer enn 1000 grader kan den fortsatt bearbeides.Det gjelder for kontinuerlig etterbehandling av legert stål og bråkjølingsstål.
modell | nikkelinnhold (vekt%) | tetthet (g/cm²) | hardhet (HRA) | bøyestyrke (≥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 |
modell | koboltinnhold (vekt%) | tetthet (g/cm²) | hardhet (HRA) | bøyestyrke (≥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 |