Mekaniska tätningarspelar en mycket viktig roll för att undvika läckage för många olika branscher.I den marina industrin finns detpumpens mekaniska tätningar, roterande axel mekaniska tätningar.Och inom olje- och gasindustrin finns detpatron mekaniska tätningar,delade mekaniska tätningar eller torrgas mekaniska tätningar.Inom bilindustrin finns vattenmekaniska tätningar.Och i den kemiska industrin finns blandare mekaniska tätningar (omrörare mekaniska tätningar) och kompressor mekaniska tätningar.
Beroende på olika användningsförhållanden, det kräver den mekaniska tätningslösningen med olika material.Det finns många typer av material som används imekaniska axeltätningar såsom keramiska mekaniska tätningar, kolmekaniska tätningar, mekaniska tätningar av silikonkarbid,SSIC mekaniska tätningar ochTC mekaniska tätningar.
Keramiska mekaniska tätningar
Keramiska mekaniska tätningar är kritiska komponenter i olika industriella applikationer, utformade för att förhindra läckage av vätskor mellan två ytor, såsom en roterande axel och ett stationärt hus.Dessa tätningar är högt värderade för sin exceptionella slitstyrka, korrosionsbeständighet och förmåga att motstå extrema temperaturer.
Den primära rollen för keramiska mekaniska tätningar är att upprätthålla utrustningens integritet genom att förhindra vätskeförlust eller kontaminering.De används i många industrier, inklusive olja och gas, kemisk bearbetning, vattenrening, läkemedel och livsmedelsförädling.Den utbredda användningen av dessa tätningar kan tillskrivas deras hållbara konstruktion;de är gjorda av avancerade keramiska material som erbjuder överlägsna prestandaegenskaper jämfört med andra tätningsmaterial.
Keramiska mekaniska tätningar består av två huvudkomponenter: en är en mekanisk stationär yta (vanligtvis gjord av keramiskt material), och en annan är en mekanisk roterande yta (vanligen konstruerad av kolgrafit).Tätningsverkan uppstår när båda ytorna pressas samman med hjälp av en fjäderkraft, vilket skapar en effektiv barriär mot vätskeläckage.När utrustningen fungerar minskar smörjfilmen mellan tätningsytorna friktion och slitage samtidigt som en tät tätning bibehålls.
En avgörande faktor som skiljer keramiska mekaniska tätningar från andra typer är deras enastående motståndskraft mot slitage.Keramiska material har utmärkta hårdhetsegenskaper som gör att de tål nötande förhållanden utan betydande skador.Detta resulterar i längre hållbara tätningar som kräver mindre frekvent utbyte eller underhåll än de som är gjorda av mjukare material.
Förutom slitstyrka uppvisar keramik också exceptionell termisk stabilitet.De tål höga temperaturer utan att uppleva försämring eller att förlora sin tätningseffektivitet.Detta gör dem lämpliga för användning i högtemperaturapplikationer där andra tätningsmaterial kan gå sönder i förtid.
Slutligen erbjuder keramiska mekaniska tätningar utmärkt kemisk kompatibilitet, med motståndskraft mot olika frätande ämnen.Detta gör dem till ett attraktivt val för industrier som rutinmässigt hanterar starka kemikalier och aggressiva vätskor.
Keramiska mekaniska tätningar är viktigakomponenttätningarutformad för att förhindra vätskeläckage i industriell utrustning.Deras unika egenskaper, såsom slitstyrka, termisk stabilitet och kemisk kompatibilitet, gör dem till ett föredraget val för olika applikationer inom flera industrier
| keramiska fysiska egenskaper | ||||
| Teknisk parameter | enhet | 95 % | 99 % | 99,50 % |
| Densitet | g/cm3 | 3.7 | 3,88 | 3.9 |
| Hårdhet | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Porositetshastighet | % | 0,4 | 0,2 | 0,15 |
| Fraktural styrka | MPa | 250 | 310 | 350 |
| Värmeexpansionskoefficient | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Värmeledningsförmåga | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Mekaniska tätningar i kol
Mekanisk koltätning har en lång historia.Grafit är en isoform av grundämnet kol.1971 studerade USA det framgångsrika flexibla grafitmekaniska tätningsmaterialet, som löste läckaget av atomenergiventil.Efter djup bearbetning blir den flexibla grafiten ett utmärkt tätningsmaterial, som görs till olika kolmekaniska tätningar med effekten av tätningskomponenter.Dessa kolmekaniska tätningar används i kemiska, petroleum-, elkraftsindustrier som högtemperaturvätsketätningar.
Eftersom den flexibla grafiten bildas genom expansion av expanderad grafit efter hög temperatur, är mängden interkalerande medel som finns kvar i den flexibla grafiten mycket liten, men inte fullständigt, så förekomsten och sammansättningen av interkaleringsmedlet har stor inverkan på kvaliteten och produktens prestanda.
Val av koltätningsmaterial
Den ursprungliga uppfinnaren använde koncentrerad svavelsyra som oxidationsmedel och interkalerande medel.Efter att ha applicerats på förseglingen av en metallkomponent visade det sig emellertid att en liten mängd svavel kvar i den flexibla grafiten korroderade kontaktmetallen efter långvarig användning.Med tanke på denna punkt har några inhemska forskare försökt förbättra den, som Song Kemin som valde ättiksyra och organisk syra istället för svavelsyra.syra, långsam i salpetersyra, och sänk temperaturen till rumstemperatur, gjord av en blandning av salpetersyra och ättiksyra.Genom att använda blandningen av salpetersyra och ättiksyra som insättningsmedel framställdes den svavelfria expanderade grafiten med kaliumpermanganat som oxidationsmedel, och ättiksyra sattes långsamt till salpetersyra.Temperaturen sänks till rumstemperatur och blandningen av salpetersyra och ättiksyra framställs.Därefter tillsätts den naturliga flinggrafiten och kaliumpermanganat till denna blandning.Under konstant omrörning är temperaturen 30 C. Efter reaktion i 40 minuter tvättas vattnet till neutralt och torkas vid 50~60 C, och den expanderade grafiten tillverkas efter expansion vid hög temperatur.Denna metod uppnår ingen vulkanisering under förutsättning att produkten kan nå en viss expansionsvolym, för att uppnå en relativt stabil karaktär hos tätningsmaterialet.
| Typ | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| varumärke | Impregnerad | Impregnerad | Impregnerad fenol | Antimonkol(A) | |||||
| Densitet | 1,75 | 1.7 | 1,75 | 1.7 | 1,75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Fraktural styrka | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Tryckhållfasthet | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Hårdhet | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Porositet | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1,5 | <1,5 | <1,5 |
| Temperaturer | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Mekaniska tätningar av kiselkarbid
Kiselkarbid (SiC) är också känd som karborundum, som är gjord av kvartssand, petroleumkoks (eller kolkoks), träflis (som måste tillsättas när man producerar grön kiselkarbid) och så vidare.Kiselkarbid har också ett sällsynt mineral i naturen, mullbär.I samtida C, N, B och andra icke-oxiderade högteknologiska eldfasta råvaror är kiselkarbid ett av de mest använda och ekonomiska materialen, som kan kallas guldstålsand eller eldfast sand.För närvarande är Kinas industriella produktion av kiselkarbid uppdelad i svart kiselkarbid och grön kiselkarbid, som båda är hexagonala kristaller med en andel på 3,20 ~ 3,25 och mikrohårdhet på 2840 ~ 3320 kg/m²
Kiselkarbidprodukter klassificeras i många typer enligt olika applikationsmiljöer.Det används vanligtvis mer mekaniskt.Till exempel är kiselkarbid ett idealiskt material för mekanisk tätning av kiselkarbid på grund av dess goda kemiska korrosionsbeständighet, höga hållfasthet, höga hårdhet, goda slitstyrka, liten friktionskoefficient och hög temperaturbeständighet.
SIC tätningsringar kan delas in i statisk ring, rörlig ring, platt ring och så vidare.SiC-kisel kan göras till olika karbidprodukter, såsom roterande kiselkarbidring, stationär kiselkarbidsäte, kiselkarbidbussning och så vidare, enligt kundernas speciella krav.Det kan också användas i kombination med grafitmaterial, och dess friktionskoefficient är mindre än aluminiumoxidkeramik och hårdlegering, så det kan användas i högt PV-värde, särskilt i tillståndet av stark syra och stark alkali.
SIC:s minskade friktion är en av de viktigaste fördelarna med att använda den i mekaniska tätningar.SIC tål därför slitage bättre än andra material, vilket förlänger tätningens livslängd.Dessutom minskar den minskade friktionen hos SIC behovet av smörjning.Brist på smörjning minskar risken för förorening och korrosion, vilket förbättrar effektiviteten och tillförlitligheten.
SIC har också en stor motståndskraft mot slitage.Detta indikerar att den kan tåla kontinuerlig användning utan att försämras eller gå sönder.Detta gör det till det perfekta materialet för användningar som kräver en hög nivå av pålitlighet och hållbarhet.
Den kan också överlappas och poleras så att en tätning kan renoveras flera gånger under sin livstid.Det används i allmänhet mer mekaniskt, såsom i mekaniska tätningar för dess goda kemiska korrosionsbeständighet, höga hållfasthet, höga hårdhet, goda slitstyrka, liten friktionskoefficient och hög temperaturbeständighet.
När den används för mekaniska tätningsytor, resulterar kiselkarbid i förbättrad prestanda, ökad tätningslivslängd, lägre underhållskostnader och lägre driftskostnader för roterande utrustning som turbiner, kompressorer och centrifugalpumpar.Kiselkarbid kan ha olika egenskaper beroende på hur den har tillverkats.Reaktionsbunden kiselkarbid bildas genom att kiselkarbidpartiklar binds till varandra i en reaktionsprocess.
Denna process påverkar inte nämnvärt de flesta av materialets fysikaliska och termiska egenskaper, men den begränsar materialets kemiska motståndskraft.De vanligaste kemikalierna som är ett problem är kaustik (och andra kemikalier med högt pH) och starka syror, och därför bör reaktionsbunden kiselkarbid inte användas med dessa applikationer.
Reaktionssintrade infiltreradekiselkarbid.I sådant material fylls porerna i det ursprungliga SIC-materialet under infiltrationsprocessen genom att metalliskt kisel bränns ut, så att sekundär SiC uppstår och materialet får exceptionella mekaniska egenskaper och blir slitstarkt.På grund av dess minimala krympning kan den användas vid tillverkning av stora och komplexa delar med nära toleranser.Kiselhalten begränsar dock den maximala driftstemperaturen till 1 350 °C, kemikaliebeständigheten är också begränsad till ca pH 10. Materialet rekommenderas inte för användning i aggressiva alkaliska miljöer.
Sintradkiselkarbid erhålls genom att sintra ett förkomprimerat mycket fint SIC-granulat vid en temperatur av 2000 °C för att bilda starka bindningar mellan materialets korn.
Först tjocknar gittret, sedan minskar porositeten och slutligen sintrar bindningarna mellan kornen.I processen för sådan bearbetning sker en betydande krympning av produkten - med cirka 20%.
SSIC tätningsring är resistent mot alla kemikalier.Eftersom inget metalliskt kisel är närvarande i dess struktur, kan det användas vid temperaturer upp till 1600C utan att påverka dess styrka
| egenskaper | R-SiC | S-SiC |
| Porositet (%) | ≤0,3 | ≤0,2 |
| Densitet (g/cm3) | 3.05 | 3,1~3,15 |
| Hårdhet | 110~125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
| Elastisk modul (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| SiC-innehåll (%) | ≥85 % | ≥99 % |
| Si-innehåll (%) | ≤15 % | 0,10 % |
| Böjstyrka (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Tryckhållfasthet (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
| Värmeexpansionskoefficient (1/℃) | 4,5×10-6 | 4,3×10-6 |
| Värmebeständighet (i atmosfären) (℃) | 1300 | 1600 |
TC mekanisk tätning
TC-material har egenskaper av hög hårdhet, styrka, nötningsbeständighet och korrosionsbeständighet.Det är känt som "Industriell tand".På grund av dess överlägsna prestanda har den använts i stor utsträckning inom militär industri, flyg, mekanisk bearbetning, metallurgi, oljeborrning, elektronisk kommunikation, arkitektur och andra områden.Till exempel, i pumpar, kompressorer och omrörare, används volframkarbidringar som mekaniska tätningar.Bra nötningsbeständighet och hög hårdhet gör den lämplig för tillverkning av slitstarka delar med hög temperatur, friktion och korrosion.
Beroende på dess kemiska sammansättning och användningsegenskaper kan TC delas in i fyra kategorier: volframkobolt (YG), volfram-titan (YT), volframtitantal (YW) och titankarbid (YN).
Volframkobolt (YG) hårdlegering består av WC och Co. Den är lämplig för bearbetning av spröda material som gjutjärn, icke-järnmetaller och icke-metalliska material.
Stellite (YT) består av WC, TiC och Co. På grund av tillsatsen av TiC till legeringen förbättras dess slitstyrka, men böjhållfastheten, slipprestandan och värmeledningsförmågan har minskat.På grund av sin sprödhet vid låg temperatur är den endast lämplig för höghastighetsskärning av allmänna material och inte för bearbetning av spröda material.
Volfram titan tantal (niob) kobolt (YW) tillsätts till legeringen för att öka hög temperatur hårdhet, styrka och nötningsbeständighet genom lämplig mängd tantalkarbid eller niobkarbid.Samtidigt förbättras också segheten med bättre omfattande skärprestanda.Den används främst för hårda skärmaterial och intermittent skärning.
Den karboniserade titanbasklassen (YN) är en hård legering med den hårda fasen av TiC, nickel och molybden.Dess fördelar är hög hårdhet, anti-bindningsförmåga, anti-halvmåne slitage och antioxidationsförmåga.Vid en temperatur på mer än 1000 grader kan den fortfarande bearbetas.Den är tillämplig på kontinuerlig efterbehandling av legerat stål och härdstål.
| modell | nickelhalt (viktprocent) | densitet (g/cm²) | hårdhet (HRA) | böjhållfasthet (≥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 | kobolthalt (viktprocent) | densitet (g/cm²) | hårdhet (HRA) | böjhållfasthet (≥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 |