Sigilli meccanichighjucà un rolu assai impurtante per evità a fuga per parechje industrie diverse.In l'industria marina ci sòguarnizioni meccaniche di pompa, guarnizioni meccaniche di albero rotante.È in l'industria petrolifera è gasu ci sòguarnizioni meccaniche a cartuccia,sigelli meccanici split o guarnizioni meccaniche di gas seccu.In l'industria di l'automobile ci sò sigilli meccanichi d'acqua.È in l'industria chimica ci sò sigilli meccanichi mixer (sigilli meccanici agitatori) è sigilli meccanichi di compressore.
Dipende da diverse cundizioni d'utilizazione, richiede a suluzione di sigillatura meccanica cù materiale differente.Ci sò parechji tippi di materiale utilizatu in uguarnizioni meccaniche di l'albero cum'è sigilli meccanichi ceramichi, sigilli meccanichi di carbone, sigilli meccanichi di carburu di silicone,Guarnizioni meccaniche SSIC ètenute meccaniche TC.
Guarnizioni meccaniche in ceramica
I sigilli meccanichi ceramichi sò cumpunenti critichi in diverse applicazioni industriali, pensati per impedisce a fuga di fluidi trà duie superfici, cum'è un arbre rotativu è un alloghju stazionariu.Questi sigilli sò assai apprezzati per a so eccezziunale resistenza à l'usura, a resistenza à a corrosione è a capacità di sopra à temperature estreme.
U rolu primariu di i sigilli meccanichi ceramichi hè di mantene l'integrità di l'equipaggiu prevenendu a perdita di fluidu o a contaminazione.Sò usati in numerosi industrii, cumpresi oliu è gasu, trasfurmazioni chimichi, trattamentu di l'acqua, farmaceutica è trasfurmazioni alimentari.L'usu generalizatu di sti sigilli pò esse attribuitu à a so custruzzione durable;sò fatti di materiali ceramichi avanzati chì offrenu caratteristiche di prestazione superiore paragunate à altri materiali di sigilli.
I sigilli meccanichi ceramichi sò dui cumpunenti principali: unu hè una faccia stazionaria meccanica (di solitu fatta di materiale ceramicu), è un altru hè una faccia rotativa meccanica (comunemente custruita da grafite di carbonu).L'azzione di sigillatura accade quandu e duie facce sò pressate inseme cù una forza di molla, creendu una barriera efficace contr'à a fuga di fluidu.Quandu l'attrezzatura opera, a film lubrificante trà e facce di sigillatura riduce l'attrito è l'usura mantenendu un segellu strettu.
Un fattore cruciale chì distingue i sigilli meccanichi ceramichi da altri tipi hè a so resistenza eccezziunale à l'usura.I materiali ceramichi pussede eccellenti proprietà di durezza chì li permettenu di suppurtà e cundizioni abrasive senza danni significativi.Questu risultatu in sigilli più longu chì necessitanu un rimpiazzamentu o un mantenimentu menu frequenti di quelli fatti di materiali più morbidi.
In più di a resistenza à l'usura, a ceramica mostra ancu una stabilità termica eccezziunale.Puderanu resistà à e alte temperature senza avè a degradazione o perde a so efficienza di sigillatura.Questu li rende adattati per l'usu in l'applicazioni à alta temperatura induve l'altri materiali di sigilli puderanu falla prematuremente.
Infine, i sigilli meccanichi ceramichi offrenu una cumpatibilità chimica eccellente, cù resistenza à diverse sustanzi corrosivi.Questu li face una scelta attraente per l'industrii chì trattanu di rutina cù chimichi duri è fluidi aggressivi.
I sigilli meccanichi ceramichi sò essenzialisigilli di cumpunenticuncepitu per impedisce a fuga di fluidu in l'equipaggiu industriale.E so proprietà uniche, cum'è a resistenza à l'usura, a stabilità termica è a cumpatibilità chimica, li facenu una scelta preferita per diverse applicazioni in parechje industrii.
| proprietà fisica ceramica | ||||
| paràmetru tecnicu | unità | 95% | 99% | 99,50% |
| Densità | g/cm3 | 3.7 | 3,88 | 3.9 |
| Durezza | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Tasso di porosità | % | 0.4 | 0.2 | 0,15 |
| Forza fratturale | MPa | 250 | 310 | 350 |
| Coefficient di espansione di u calore | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Conduttività termica | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Tenute meccaniche di carbone
U sigillu di carbone meccanicu hà una longa storia.Grafite hè una isoforma di l'elementu carbone.In u 1971, i Stati Uniti hà studiatu u successu materiale di sigillatura meccanica di grafite flexible, chì risolve a fuga di valvola di energia atomica.Dopu à un prucessu prufondu, u grafitu flessibile diventa un materiale di sigillatura eccellente, chì sò fatti in diversi sigilli meccanichi di carbone cù l'effettu di cumpunenti di sigillatura.Questi sigilli meccanichi di carbone sò usati in l'industrii chimichi, petroliferi è di energia elettrica, cum'è u sigellu fluidu à alta temperatura.
Perchè u grafite flexibule hè furmatu da l'espansione di grafite espansu dopu à una temperatura alta, a quantità di l'agentu intercalante chì resta in u grafite flexibule hè assai chjuca, ma micca cumplettamente, cusì l'esistenza è a cumpusizioni di l'agente intercalante anu una grande influenza nantu à a qualità. è u rendiment di u pruduttu.
Selezzione di u materiale di a faccia di Carbon Seal
L'inventore originale hà utilizatu l'acidu sulfuricu cuncentratu cum'è oxidante è agente intercalante.Tuttavia, dopu à esse appiicata à u sigillo di un cumpunente di metallu, una piccula quantità di sulphur restante in u grafite flexible hè stata trovata per corrode u metale di cuntattu dopu l'usu longu.In vista di questu puntu, certi studiosi domestici anu pruvatu à migliurà, cum'è Song Kemin chì hà sceltu l'acidu acìticu è l'acidu urgànicu invece di l'acidu sulfuricu.l'acidu, lentu in l'acidu nitricu, è calà a temperatura à a temperatura di l'ambienti, fatta da una mistura di l'acidu nitricu è l'acidu acìticu.Utilizendu a mistura di l'acidu nitricu è l'acidu acìticu cum'è l'agente d'inserimentu, u grafitu espansu senza sulfuru hè statu preparatu cù permanganate di potasio cum'è oxidante, è l'acidu acìticu hè aghjuntu lentamente à l'acidu nitricu.A temperatura hè ridutta à a temperatura di l'ambienti, è a mistura di l'acidu nitricu è l'acidu acìticu hè fatta.Allora u grafite naturali è u permanganate di potasio sò aghjuntu à sta mistura.Sottu agitazione constante, a temperatura hè 30 C. Dopu à a reazione 40min, l'acqua hè lavata à neutru è secca à 50 ~ 60 C, è u grafite dilatatu hè fattu dopu l'espansione d'alta temperatura.Stu mètudu ghjunghje micca vulcanization sottu à a cundizione chì u pruduttu pò ghjunghje sin'à un certu vulume di espansione, cusì à ghjunghje sin'à una natura relativamente stabile di u materiale sigillatura.
| Tipu | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Marca | Impregnatu | Impregnatu | Fenol impregnatu | Carbone d'antimonie (A) | |||||
| Densità | 1,75 | 1.7 | 1,75 | 1.7 | 1,75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Forza Fratturale | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Forza cumpressione | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Durezza | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Porosità | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1,5 | <1,5 | <1,5 |
| Temperature | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Tenute meccaniche in Carburo di Siliciu
U carburu di silicium (SiC) hè ancu cunnisciutu com'è carborundum, chì hè fattu di sabbia di quartz, coke di petroleum (o coke di carbone), chips di legnu (chì deve esse aghjuntu quandu pruduce carburu di silicium verde) è cusì.U carburu di siliciu hà ancu un minerale raru in natura, mulberry.In cuntimpuraniu C, N, B è altre materie prime refrattarii di alta tecnulugia non-oxidu, carbure di siliciu hè unu di i materiali più utilizati è ecunomichi, chì ponu esse chjamati sabbia d'acciaio d'oru o sabbia refrattaria.Attualmente, a produzzione industriale di carburu di siliciu in Cina hè divisa in carburu di siliciu neru è carburu di siliciu verde, chì sò dui cristalli esagonali cù una proporzione di 3,20 ~ 3,25 è una microdurezza di 2840 ~ 3320 kg / m².
I prudutti di carburu di siliciu sò classificati in parechji tipi secondu l'ambienti di l'applicazione differenti.Hè generalmente usatu più meccanicamente.Per esempiu, u carburu di siliciu hè un materiale ideale per u segellu meccanicu di carburu di siliciu per via di a so bona resistenza à a corrosione chimica, alta resistenza, alta durezza, bona resistenza à l'usura, picculu coefficient d'attrito è resistenza à alta temperatura.
L'anelli SIC Seal ponu esse divisi in anellu staticu, anellu in muvimentu, anellu pianu è cusì.U silicuu SiC pò esse fattu in diversi prudutti di carburu, cum'è l'anellu rotativu di carburu di siliciu, u sediu stazionariu di carburu di silicuu, l'arbulu di carburu di siliciu, è cusì, secondu i bisogni speciali di i clienti.Pò esse ancu usatu in cumminazione cù materiale di grafite, è u so coefficient d'attrito hè più chjuca di l'alumina ceramica è di l'ligatura dura, cusì pò esse usata in altu valore PV, soprattuttu in a cundizione di l'acidu forte è l'alkali forte.
A frizione ridutta di SIC hè unu di i vantaghji chjave di l'impiegà in i sigilli meccanichi.SIC pò dunque resiste à l'usura megliu cà altri materiali, allargendu a vita di u sigillo.Inoltre, a frizione ridotta di SIC diminuisce u requisitu di lubricazione.A mancanza di lubricazione riduce a pussibilità di contaminazione è corrosione, migliurà l'efficienza è l'affidabilità.
SIC hà ancu una grande resistenza à l'usura.Questu indica chì pò suppurtà l'usu cuntinuu senza deteriorazione o ruttura.Questu facenu u materiale perfettu per l'usi chì esigenu un altu livellu di affidabilità è durabilità.
Pò esse ancu rilappatu è lucidatu cusì un sigillu pò esse rinnuvatu parechje volte durante a so vita.Hè generalmente utilizatu più meccanicamente, cum'è in i sigilli meccanichi per a so bona resistenza à a corrosione chimica, alta resistenza, alta durezza, bona resistenza à l'usura, coefficient di friczione chjucu è resistenza à alta temperatura.
Quandu s'utilice per e facce di guarnizioni meccaniche, u carburu di silicuu si traduce in un rendimentu migliuratu, una vita aumentata di u sigillo, costi di mantenimentu più bassi, è costi di gestione più bassi per l'equipaggiu rotanti cum'è turbine, compressori è pompe centrifughe.U carburu di siliciu pò avè diverse proprietà secondu cumu hè stata fabbricata.U carburu di siliciu ligatu à a reazione hè furmatu da l'unione di particelle di carburu di siliciu in un prucessu di reazione.
Stu prucessu ùn affetta micca significativamente a maiò parte di e proprietà fisiche è termali di u materiale, ma limita a resistenza chimica di u materiale.I sustanzi chimichi più cumuni chì sò un prublema sò i caustici (è altri sustanzi chimichi à pH elevatu) è l'acidi forti, è per quessa, u carburu di siliciu ligatu à a reazione ùn deve esse usatu cù queste applicazioni.
Reazione sinterizzata infiltratacarburu di siliciu.In tali materiale, i pori di u materiale SIC originale sò pieni in u prucessu di infiltrazione brusgiando u silicuu metallicu, cusì SiC secundariu appare è u materiale acquista proprietà meccaniche eccezziunali, diventendu resistenti à l'usura.A causa di u so minimu shrinkage, pò esse usatu in a produzzione di pezzi grossi è cumplessi cù tolleranze strette.In ogni casu, u cuntenutu di siliciu limita a temperatura operativa massima à 1350 ° C, a resistenza chimica hè ancu limitata à circa pH 10. U materiale ùn hè micca cunsigliatu per l'usu in ambienti alkalini aggressivi.
Sinterizzatecarbure di silicium hè ottinutu da sintering un granulatu SIC assai fine pre-compressed à una temperatura di 2000 ° C à furmà ligami forti trà i granuli di u materiale.
Prima, u lattice sgrossa, dopu a porosità diminuite, è infine i ligami trà i grani sinterizzanu.In u prucessu di tali trasfurmazioni, si trova una diminuzione significativa di u pruduttu - da circa 20%.
Anneau d'étanchéité SSIC hè resistente à tutti i sustanzi chimichi.Siccomu ùn hè micca presente in a so struttura di silicium metallicu, pò esse usatu à a temperatura finu à 1600C senza affettà a so forza.
| pruprietà | R-SiC | S-SiC |
| Porosità (%) | ≤0,3 | ≤0,2 |
| Densità (g/cm3) | 3.05 | 3.1 ~ 3.15 |
| Durezza | 110 ~ 125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
| Modulu elasticu (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| Cuntenutu SiC (%) | ≥85% | ≥99% |
| Si Content (%) | ≤ 15% | 0,10% |
| Forza di curvatura (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Forza di compressione (kg/mm2) | ≥ 2200 | 3900 |
| Coefficient di espansione di u calore (1/℃) | 4,5 × 10-6 | 4,3 × 10-6 |
| Resistenza à u calore (in l'atmosfera) (℃) | 1300 | 1600 |
Tenuta meccanica TC
I materiali TC anu caratteristiche di alta durezza, forza, resistenza à l'abrasione è resistenza à a corrosione.Hè cunnisciutu com'è "Dente industriale".A causa di a so prestazione superiore, hè stata largamente utilizata in l'industria militare, aerospaziale, trasfurmazioni meccanica, metallurgia, perforazione petrolifera, cumunicazione elettronica, architettura è altri campi.Per esempiu, in pompe, compressori è agitatori, l'anellu di carburu di tungstenu sò usati cum'è sigilli meccanichi.A bona resistenza à l'abrasione è l'alta durezza facenu adattatu per a fabricazione di parti resistenti à l'usura cù alta temperatura, attritu è corrosione.
Sicondu a so cumpusizioni chimica è e caratteristiche d'usu, TC pò esse divisu in quattru categurie: tungsten cobalt (YG), tungsten-titanium (YT), tungsten titanium tantalu (YW), è carbure di titaniu (YN).
Tungsten cobalt (YG) liga dura hè cumpostu di WC è Co. Hè adattatu per trasfurmà materiali brittle cum'è ghisa, metalli nonferrous è materiali non-metallici.
Stellite (YT) hè cumpostu di WC, TiC è Co. A causa di l'aghjunzione di TiC à l'alea, a so resistenza à l'usura hè migliurata, ma a forza di curvatura, u rendiment di grinding è a conduttività termale anu diminuitu.A causa di a so brittleness sottu a bassa temperatura, hè adattatu solu per i materiali generali di taglio d'alta veloce è micca per a trasfurmazioni di materiali fragili.
Tungstène titaniu tantalu (niobium) cobalt (YW) hè aghjuntu à l'alia per aumentà a durezza à alta temperatura, a forza è a resistenza à l'abrasione attraversu una quantità adatta di carburu di tantalu o carburu di niobium.À u listessu tempu, a tenacità hè ancu migliurata cù un rendimentu di taglio cumpletu megliu.Hè principalmente utilizatu per i materiali di taglio duru è u tagliu intermittenti.
A classe di basa di titaniu carbonizatu (YN) hè una lega dura cù a fase dura di TiC, nichel è molibdenu.I so vantaghji sò alta durezza, capacità anti-bonding, anti-usura di mezzaluna è capacità anti-ossidazione.À una temperatura di più di 1000 gradi, pò ancu esse machinatu.Hè applicabile à a finitura cuntinuu di l'acciaio alliatu è l'acciaio di tempra.
| mudellu | cuntenutu di nichel (wt%) | densità (g/cm²) | durezza (HRA) | forza di flessione (≥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 |
| mudellu | cuntenutu di cobalt (pesu%) | densità (g/cm²) | durezza (HRA) | forza di flessione (≥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 |