Mekaniske tætningerspiller en meget vigtig rolle i at undgå lækagen for mange forskellige brancher.I den marine industri er derpumpe mekaniske tætninger, roterende aksel mekaniske tætninger.Og i olie- og gasindustrien er derpatron mekaniske tætninger,splittede mekaniske tætninger eller tørgas mekaniske tætninger.I bilindustrien er der vandmekaniske tætninger.Og i den kemiske industri er der blander mekaniske tætninger (omrører mekaniske tætninger) og kompressor mekaniske tætninger.
Afhænger af forskellige brugsforhold, det kræver den mekaniske tætningsløsning med andet materiale.Der er mange slags materialer brugt imekaniske akseltætninger såsom keramiske mekaniske tætninger, carbon mekaniske tætninger, silikone carbid mekaniske tætninger,SSIC mekaniske tætninger ogTC mekaniske tætninger.
Keramiske mekaniske tætninger
Keramiske mekaniske tætninger er kritiske komponenter i forskellige industrielle applikationer, designet til at forhindre lækage af væsker mellem to overflader, såsom en roterende aksel og et stationært hus.Disse tætninger er højt værdsat for deres exceptionelle slidstyrke, korrosionsbestandighed og evne til at modstå ekstreme temperaturer.
Keramiske mekaniske tætningers primære rolle er at bevare udstyrets integritet ved at forhindre væsketab eller kontaminering.De bruges i adskillige industrier, herunder olie og gas, kemisk behandling, vandbehandling, farmaceutiske produkter og fødevareforarbejdning.Den udbredte brug af disse sæler kan tilskrives deres holdbare konstruktion;de er lavet af avancerede keramiske materialer, der tilbyder overlegne ydeevneegenskaber sammenlignet med andre tætningsmaterialer.
Keramiske mekaniske tætninger består af to hovedkomponenter: en er en mekanisk stationær flade (normalt lavet af keramisk materiale), og en anden er en mekanisk roterende flade (almindeligvis konstrueret af carbongrafit).Tætningsvirkningen opstår, når begge flader presses sammen ved hjælp af en fjederkraft, hvilket skaber en effektiv barriere mod væskelækage.Mens udstyret fungerer, reducerer smørefilmen mellem tætningsfladerne friktion og slid samtidig med, at en tæt tætning opretholdes.
En afgørende faktor, der adskiller keramiske mekaniske tætninger fra andre typer, er deres fremragende slidstyrke.Keramiske materialer har fremragende hårdhedsegenskaber, som gør det muligt for dem at udholde slibende forhold uden væsentlige skader.Dette resulterer i længerevarende tætninger, der kræver mindre hyppig udskiftning eller vedligeholdelse end dem, der er lavet af blødere materialer.
Ud over slidstyrke udviser keramik også enestående termisk stabilitet.De kan modstå høje temperaturer uden at opleve nedbrydning eller miste deres tætningseffektivitet.Dette gør dem velegnede til brug i højtemperaturapplikationer, hvor andre tætningsmaterialer kan svigte for tidligt.
Endelig tilbyder keramiske mekaniske tætninger fremragende kemisk kompatibilitet med modstandsdygtighed over for forskellige ætsende stoffer.Dette gør dem til et attraktivt valg for industrier, der rutinemæssigt beskæftiger sig med skrappe kemikalier og aggressive væsker.
Keramiske mekaniske tætninger er afgørendekomponenttætningerdesignet til at forhindre væskelækage i industrielt udstyr.Deres unikke egenskaber, såsom slidstyrke, termisk stabilitet og kemisk kompatibilitet, gør dem til et foretrukket valg til forskellige applikationer på tværs af flere industrier
| keramisk fysisk egenskab | ||||
| Teknisk parameter | enhed | 95 % | 99 % | 99,50 % |
| Massefylde | g/cm3 | 3.7 | 3,88 | 3.9 |
| Hårdhed | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Porøsitetsrate | % | 0,4 | 0,2 | 0,15 |
| Brudstyrke | MPa | 250 | 310 | 350 |
| varmeudvidelseskoefficient | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Varmeledningsevne | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Carbon mekaniske tætninger
Mekanisk kulstoftætning har en lang historie.Grafit er en isoform af grundstof kulstof.I 1971 studerede USA det vellykkede, fleksible grafitmekaniske tætningsmateriale, som løste lækagen af atomenergiventil.Efter dyb bearbejdning bliver den fleksible grafit til et fremragende tætningsmateriale, som er lavet til forskellige carbon mekaniske tætninger med virkningen af tætningskomponenter.Disse mekaniske kulstoftætninger bruges i kemiske, petroleums- og elektriske industrier, såsom højtemperaturvæsketætninger.
Fordi den fleksible grafit dannes ved ekspansion af ekspanderet grafit efter høj temperatur, er mængden af interkaleringsmiddel, der er tilbage i den fleksible grafit, meget lille, men ikke fuldstændig, så eksistensen og sammensætningen af interkalationsmidlet har stor indflydelse på kvaliteten og produktets ydeevne.
Valg af carbontætningsflademateriale
Den oprindelige opfinder brugte koncentreret svovlsyre som oxidant og interkaleringsmiddel.Efter at være blevet påført forseglingen af en metalkomponent, blev en lille mængde svovl tilbage i den fleksible grafit imidlertid fundet at korrodere kontaktmetallet efter lang tids brug.I lyset af dette punkt har nogle indenlandske lærde forsøgt at forbedre det, såsom Song Kemin, der valgte eddikesyre og organisk syre i stedet for svovlsyre.syre, langsomt i salpetersyre, og sænk temperaturen til stuetemperatur, lavet af en blanding af salpetersyre og eddikesyre.Ved at bruge blandingen af salpetersyre og eddikesyre som indføringsmiddel blev den svovlfri ekspanderede grafit fremstillet med kaliumpermanganat som oxidationsmiddel, og eddikesyre blev langsomt tilsat til salpetersyre.Temperaturen reduceres til stuetemperatur, og blandingen af salpetersyre og eddikesyre fremstilles.Derefter tilsættes den naturlige flagegrafit og kaliumpermanganat til denne blanding.Under konstant omrøring er temperaturen 30 C. Efter reaktion 40 minutter vaskes vandet til neutralt og tørres ved 50~60 C, og den ekspanderede grafit fremstilles efter højtemperaturekspansion.Denne metode opnår ingen vulkanisering under den betingelse, at produktet kan nå et vist volumen af ekspansion, for at opnå en relativt stabil karakter af tætningsmaterialet.
| Type | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Mærke | Imprægneret | Imprægneret | Imprægneret fenol | Antimonkulstof(A) | |||||
| Massefylde | 1,75 | 1.7 | 1,75 | 1.7 | 1,75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Brudstyrke | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Trykstyrke | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Hårdhed | 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 |
Siliciumcarbid mekaniske tætninger
Siliciumcarbid (SiC) er også kendt som carborundum, som er lavet af kvartssand, petroleumskoks (eller kulkoks), træflis (som skal tilsættes ved fremstilling af grøn siliciumcarbid) og så videre.Siliciumcarbid har også et sjældent mineral i naturen, morbær.I moderne C, N, B og andre ikke-oxid højteknologiske ildfaste råmaterialer er siliciumcarbid et af de mest udbredte og økonomiske materialer, som kan kaldes guldstålsand eller ildfast sand.På nuværende tidspunkt er Kinas industrielle produktion af siliciumcarbid opdelt i sort siliciumcarbid og grøn siliciumcarbid, som begge er hexagonale krystaller med en andel på 3,20 ~ 3,25 og mikrohårdhed på 2840 ~ 3320 kg/m²
Siliciumcarbidprodukter er klassificeret i mange slags i henhold til forskellige anvendelsesmiljøer.Det bruges generelt mere mekanisk.For eksempel er siliciumcarbid et ideelt materiale til siliciumcarbid mekanisk tætning på grund af dets gode kemiske korrosionsbestandighed, høj styrke, høj hårdhed, god slidstyrke, lille friktionskoefficient og høj temperaturbestandighed.
SIC tætningsringe kan opdeles i statisk ring, bevægelig ring, flad ring og så videre.SiC silicium kan laves til forskellige carbidprodukter, såsom siliciumcarbid roterende ring, siliciumcarbid stationært sæde, siliciumcarbid bush, og så videre, i henhold til kundernes særlige krav.Det kan også bruges i kombination med grafitmateriale, og dets friktionskoefficient er mindre end aluminiumoxidkeramik og hård legering, så det kan bruges i høj PV-værdi, især i tilstanden med stærk syre og stærk alkali.
SIC's reducerede friktion er en af de vigtigste fordele ved at anvende den i mekaniske tætninger.SIC kan derfor bedre modstå slitage end andre materialer, hvilket forlænger tætningens levetid.Derudover mindsker den reducerede friktion af SIC behovet for smøring.Mangel på smøring reducerer muligheden for forurening og korrosion, hvilket forbedrer effektiviteten og pålideligheden.
SIC har også en stor slidstyrke.Dette indikerer, at den kan tåle kontinuerlig brug uden at forringes eller gå i stykker.Dette gør det til det perfekte materiale til brug, der kræver et højt niveau af pålidelighed og holdbarhed.
Den kan også omlappes og poleres, så en tætning kan renoveres flere gange i løbet af dens levetid.Det bruges generelt mere mekanisk, såsom i mekaniske tætninger for dets gode kemiske korrosionsbestandighed, høj styrke, høj hårdhed, god slidstyrke, lille friktionskoefficient og høj temperaturbestandighed.
Når det bruges til mekaniske tætningsflader, resulterer siliciumcarbid i forbedret ydeevne, øget tætningslevetid, lavere vedligeholdelsesomkostninger og lavere driftsomkostninger for roterende udstyr såsom turbiner, kompressorer og centrifugalpumper.Siliciumcarbid kan have forskellige egenskaber afhængig af hvordan det er blevet fremstillet.Reaktionsbundet siliciumcarbid dannes ved at binde siliciumcarbidpartikler til hinanden i en reaktionsproces.
Denne proces påvirker ikke væsentligt de fleste af materialets fysiske og termiske egenskaber, men den begrænser materialets kemiske resistens.De mest almindelige kemikalier, der er et problem, er ætsende stoffer (og andre kemikalier med høj pH) og stærke syrer, og derfor bør reaktionsbundet siliciumcarbid ikke anvendes til disse applikationer.
Reaktionssintret infiltreretsiliciumcarbid.I et sådant materiale fyldes porerne i det originale SIC-materiale under infiltrationsprocessen ved at brænde metallisk silicium ud, således opstår sekundær SiC, og materialet opnår exceptionelle mekaniske egenskaber og bliver slidstærkt.På grund af dets minimale svind kan det bruges til fremstilling af store og komplekse dele med tætte tolerancer.Siliciumindholdet begrænser dog den maksimale driftstemperatur til 1.350 °C, kemisk resistens er også begrænset til omkring pH 10. Materialet anbefales ikke til brug i aggressive alkaliske miljøer.
Sintretsiliciumcarbid opnås ved at sintre et forkomprimeret meget fint SIC-granulat ved en temperatur på 2000 °C for at danne stærke bindinger mellem materialets korn.
Først bliver gitteret tykkere, derefter falder porøsiteten, og til sidst sintrer bindingerne mellem kornene.I processen med en sådan forarbejdning sker der et betydeligt svind af produktet - med omkring 20%.
SSIC tætningsring er modstandsdygtig over for alle kemikalier.Da der ikke er metallisk silicium til stede i dens struktur, kan den bruges ved temperaturer op til 1600C uden at påvirke dens styrke
| ejendomme | R-SiC | S-SiC |
| Porøsitet (%) | ≤0,3 | ≤0,2 |
| Massefylde (g/cm3) | 3,05 | 3,1~3,15 |
| Hårdhed | 110~125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
| Elastikmodul (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| SiC-indhold (%) | ≥85 % | ≥99 % |
| Si-indhold (%) | ≤15 % | 0,10 % |
| Bøjningsstyrke (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Trykstyrke (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
| varmeudvidelseskoefficient (1/℃) | 4,5×10-6 | 4,3×10-6 |
| Varmemodstand (i atmosfæren) (℃) | 1300 | 1600 |
TC mekanisk tætning
TC-materialer har egenskaber med høj hårdhed, styrke, slidstyrke og korrosionsbestandighed.Det er kendt som "Industriel tand".På grund af dets overlegne ydeevne er det blevet meget brugt i militær industri, rumfart, mekanisk bearbejdning, metallurgi, olieboring, elektronisk kommunikation, arkitektur og andre områder.For eksempel i pumper, kompressorer og omrørere bruges Tungsten carbid ring som mekaniske tætninger.God slidstyrke og høj hårdhed gør den velegnet til fremstilling af slidbestandige dele med høj temperatur, friktion og korrosion.
I henhold til dets kemiske sammensætning og brugskarakteristika kan TC opdeles i fire kategorier: wolfram-kobolt (YG), wolfram-titanium (YT), wolfram-titan-tantal (YW) og titaniumcarbid (YN).
Tungsten cobalt (YG) hård legering er sammensat af WC og Co. Den er velegnet til forarbejdning af skøre materialer såsom støbejern, ikke-jernholdige metaller og ikke-metalliske materialer.
Stellite (YT) er sammensat af WC, TiC og Co. På grund af tilsætningen af TiC til legeringen er dens slidstyrke forbedret, men bøjningsstyrken, slibeydelsen og den termiske ledningsevne er faldet.På grund af dens skørhed under lav temperatur er den kun egnet til højhastighedsskæring af generelle materialer og ikke til bearbejdning af skøre materialer.
Tungsten titanium tantal (niobium) cobalt (YW) tilsættes til legeringen for at øge højtemperaturens hårdhed, styrke og slidstyrke gennem passende mængder tantalcarbid eller niobiumcarbid.Samtidig er sejheden også forbedret med bedre omfattende skæreydelse.Det bruges hovedsageligt til hårde skærematerialer og intermitterende skæring.
Den karboniserede titaniumbasisklasse (YN) er en hård legering med den hårde fase af TiC, nikkel og molybdæn.Dens fordele er høj hårdhed, anti-bindingsevne, anti-halvmåne slid og anti-oxidationsevne.Ved en temperatur på mere end 1000 grader kan den stadig bearbejdes.Det er anvendeligt til kontinuerlig efterbehandling af legeret stål og bratkølingsstål.
| model | nikkelindhold (vægtprocent) | massefylde (g/cm²) | hårdhed (HRA) | bøjningsstyrke (≥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 | koboltindhold (vægt%) | massefylde (g/cm²) | hårdhed (HRA) | bøjningsstyrke (≥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 |