SiC keramické mechanické těsnění

Suché plynové ucpávky jsou novým typem bezkontaktního těsnění vyvinutého na základě zásadních vylepšení mechanických ucpávek založených na plynových dynamických tlakových ložiscích. Suchá plynová těsnění nabízejí vysoké omezující rychlosti, vynikající těsnící výkon, dlouhou životnost, eliminují potřebu těsnícího olejového systému, spotřebovávají méně energie, snadno se obsluhují a mají nízké náklady na provoz a údržbu, díky čemuž jsou široce používány v ropném průmyslu. Vzhledem k vysoké povrchové rychlosti těsnicích ploch mohou kombinované účinky odstředivé síly a tlaku média způsobit významnou mechanickou a tepelnou deformaci rotujících a stacionárních kroužků pod tlakem a během provozu.  Protože tloušťka plynového filmu mezi rotujícím a nehybným kroužkem je pouze několik mikrometrů, může i malá deformace vážně ovlivnit těsnicí účinek a spolehlivost. Suchá plynová těsnění proto kladou vysoké požadavky na těsnicí materiály třecích párů.

Pro zajištění normálního provozutěsnící kroužkyv mechanických těsnicích zařízeních a s ohledem na faktory, jako je snížení tření, odolnost proti korozi a zabránění zadření, jsou těsnicí kroužky často vyrobeny z páru kroužků s různými tvrdostmi, typicky z tvrdého kroužku a měkkého kroužku. Tvrdý kroužek je obvykle rotující kroužek, takže materiál tvrdého kroužku by měl mít dostatečnou pevnost a tuhost, dobré třecí vlastnosti, dobrou tepelnou vodivost a tepelnou odolnost a dobrou odolnost proti korozi.

Vysoká tvrdost a nízký koeficient třeníkarbid křemíkuposkytují vynikající odolnost proti opotřebení, díky čemuž je zvláště vhodný pro různé podmínky kluzného tření a opotřebení. Karbid křemíku má velmi vysokou pevnost při vysokých teplotách; jeho pevnost v ohybu při 1400°C je stejná jako při pokojové teplotě. Lze jej zpracovat na těsnicí kroužky různých tvarů, velikostí a vysoké povrchové úpravy, nabízející dobrou vzduchotěsnost a dlouhou životnost. Proto lze karbid křemíku použít v mechanických ucpávkách za vysokých teplot.

Karbid křemíkumá dobrou chemickou stabilitu a odolává různým vysoce korozivním kyselým a alkalickým médiím, takže je vhodný pro mechanické ucpávky v korozivních médiích. Korozní opotřebení je hlavní formou selhání materiálů třecích párů. Za tepla lisovaný slinutý karbid křemíku vytváří na svém povrchu v oxidační atmosféře ochranný film oxidu křemičitého, zachovává si dobrou chemickou stabilitu a silnou odolnost proti korozi i při 900°C.

SiC keramika je vysoce výkonný speciální keramický materiál s vysokou pevností, vysokou tvrdostí, odolností vůči vysokým teplotám, odolností proti chemické korozi, odolností proti opotřebení a odolností proti tepelným šokům. Když však keramická těsnění SiC podstoupí třecí kontakt, jejich vysoká tvrdost způsobí adhezi mezi dvěma pracovními povrchy během spouštění a vypínání suchého plynového těsnění. To zvyšuje koeficient tření a zvyšuje teplotu na konci, což vede k lokalizovanému zahřívání a tepelnému šoku.  Třecí pár se zadře a přilne, což zhoršuje opotřebení čelní plochy a výrazně zkracuje životnost těsnění, což má za následek předčasné selhání. Proto je nutná modifikace SiC keramiky. Výzkum ukazuje, že rovnoměrně rozložené nanočástice, whiskery a vlákna v keramické matrici SiC mohou inhibovat šíření vnitřních trhlin v keramice SiC prostřednictvím přemosťování trhlin, vychylování trhlin, přichycení trhlin a zpevnění vytažením, a tím zlepšit její mechanické vlastnosti.

V současnosti jsou hlavními slinovacími metodami SiC keramiky reakční slinování a beztlakové slinování. Reakčně slinutá keramika SiC má celkově špatný výkon a nemůže splnit požadavky na těsnění suchého plynu, zatímco beztlakově slinutý karbid křemíku vykazuje vynikající tvrdost, zdánlivou poréznost, pevnost v ohybu a pevnost v tlaku, což z něj činí ideální materiál pro třecí páry těsnění suchého plynu. Beztlakové slinování se dále dělí na slinování v pevné fázi a slinování v kapalné fázi. Slinování v kapalné fázi využívá jako slinovací pomůcky vícesložkové nízkoeutektické oxidy, které tvoří eutektickou kapalnou fázi při vysokých teplotách. To mění mechanismus přenosu hmoty keramického prášku z difúze na viskózní tok, což ve srovnání se slinováním v pevné fázi může výrazně snížit energii potřebnou pro zhuštění keramiky, což je v souladu s národními iniciativami pro úsporu energie a snížení emisí.

Semicorex nabízí přizpůsobenéMechanické ucpávky SiC. Pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete další podrobnosti, neváhejte nás kontaktovat.

Kontaktní telefon +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com