SiC keramiske mekaniske tetninger

Tørrgasstetninger er en ny type berøringsfri tetning utviklet gjennom grunnleggende forbedringer av mekaniske tetninger, basert på gassdynamiske trykklager. Tørre gasstetninger tilbyr høye begrensende hastigheter, utmerket tetningsytelse, lang levetid, eliminerer behovet for et tettende oljesystem, bruker mindre strøm, er enkle å betjene og har lave drifts- og vedlikeholdskostnader, noe som gjør dem mye brukt i petroleumsindustrien. På grunn av den høye overflatehastigheten til tetningsflatene, kan de kombinerte effektene av sentrifugalkraft og medietrykk forårsake betydelig mekanisk og termisk deformasjon av de roterende og stasjonære ringene under trykk og under drift.  Siden gassfilmtykkelsen mellom de roterende og stasjonære ringene bare er noen få mikrometer, kan selv mindre deformasjoner alvorlig påvirke tetningseffekten og påliteligheten. Derfor stiller tørre gasstetninger høye krav til friksjonsparets tetningsmaterialer.

For å sikre normal drift avtetningsringeri mekaniske tetningsanordninger, og med tanke på faktorer som friksjonsreduksjon, korrosjonsmotstand og forebygging av fastklemming, er tetningsringene ofte laget av et par ringer med forskjellig hardhet, typisk en hard ring og en myk ring. Den harde ringen er vanligvis den roterende ringen, så det harde ringmaterialet bør ha tilstrekkelig styrke og stivhet, gode friksjonsegenskaper, god varmeledningsevne og varmebestandighet og god korrosjonsmotstand.

Den høye hardheten og den lave friksjonskoeffisienten påsilisiumkarbidgir den utmerket slitestyrke, noe som gjør den spesielt egnet for ulike glidefriksjoner og slitasjeforhold. Silisiumkarbid har svært høy høytemperaturstyrke; bøyestyrken ved 1400°C er den samme som ved romtemperatur. Den kan bearbeides til tetningsringer i forskjellige former, størrelser og høy overflatefinish, noe som gir god lufttetthet og lang levetid. Derfor kan silisiumkarbid brukes i mekaniske tetninger under høye temperaturforhold.

Silisiumkarbidhar god kjemisk stabilitet og tåler ulike sterkt etsende sure og alkaliske medier, noe som gjør den egnet for mekaniske tetninger i etsende medier. Korrosiv slitasje er en stor form for svikt for friksjonsparmaterialer. Varmpresset sintret silisiumkarbid danner en beskyttende silisiumdioksydfilm på overflaten i en oksiderende atmosfære, og opprettholder god kjemisk stabilitet og sterk korrosjonsbestandighet selv ved 900°C.

SiC-keramikk er et høyytelses spesialkeramisk materiale med høy styrke, høy hardhet, høy temperaturbestandighet, kjemisk korrosjonsbestandighet, slitestyrke og termisk sjokkbestandighet. Men når SiC keramiske tetninger gjennomgår friksjonskontakt, forårsaker deres høye hardhetskarakteristikker adhesjon mellom de to arbeidsflatene under oppstart og avstengning av tørrgasstetning. Dette øker friksjonskoeffisienten og øker endeflatens temperatur, noe som fører til lokal oppvarming og termisk sjokk.  Friksjonsparet griper og fester seg, noe som forverrer slitasjen på endeflaten og forkorter tetningens levetid betydelig, noe som resulterer i for tidlig svikt. Derfor er modifikasjon av SiC-keramikk nødvendig. Forskning viser at jevnt fordelte nanopartikler, værhår og fibre i den SiC-keramiske matrisen kan hemme forplantningen av interne sprekker i SiC-keramikk gjennom sprekkbrodannelse, sprekkavbøyning, sprekkstifting og uttrekksherding, og dermed forbedre dens mekaniske egenskaper.

For tiden er de viktigste sintringsmetodene for SiC-keramikk reaksjonssintring og trykkløs sintring. Reaksjonssintret SiC-keramikk har dårlig total ytelse og kan ikke oppfylle kravene til tørre gasstetninger, mens trykkløst sintret silisiumkarbid viser utmerket hardhet, tilsynelatende porøsitet, bøyestyrke og trykkfasthet, noe som gjør det til et ideelt materiale for friksjonspar med tørr gasstetning. Trykkløs sintring er videre delt inn i fastfase sintring og flytende sintring. Væskefasesintring bruker flerkomponent laveutektiske oksider som danner en eutektisk væskefase ved høye temperaturer som sintringshjelpemidler. Dette endrer masseoverføringsmekanismen til det keramiske pulveret fra diffusjon til viskøs strømning, som sammenlignet med sintring i fast fase kan redusere energien som kreves for keramisk fortetting betydelig, i samsvar med nasjonale initiativer for energisparing og utslippsreduksjon.

Semicorex tilbyr skreddersyddeSiC mekaniske tetninger. Hvis du har spørsmål eller trenger ytterligere detaljer, ikke nøl med å ta kontakt med oss.

Kontakt telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com