碳化硅机械密封加工方式是什么
『壹』 机械密封用SiC生产过程
SiC陶瓷的生产工艺简述如下:
一、SiC粉末的合成:
SiC在地球上几乎不存在,仅在陨石中有所发现,因此,工业上应用的SiC粉末都为人工合成。目前,合成SiC粉末的主要方法有:
1、Acheson法:
这是工业上采用最多的合成方法,即用电将石英砂和焦炭的混合物加热至2500℃左右高温反应制得。因石英砂和焦炭中通常含有Al和Fe等杂质,在制成的SiC中都固溶有少量杂质。其中,杂质少的呈绿色,杂质多的呈黑色。
2、化合法:
在一定的温度下,使高纯的硅与碳黑直接发生反应。由此可合成高纯度的β-SiC粉末。
3、热分解法:
使聚碳硅烷或三氯甲基硅等有机硅聚合物在1200~1500℃的温度范围内发生分解反应,由此制得亚微米级的β-SiC粉末。
4、气相反相法:
使SiCl4和SiH4等含硅的气体以及CH4、C3H8、C7H8和(Cl4等含碳的气体或使CH3SiCl3、(CH3)2 SiCl2和Si(CH3)4等同时含有硅和碳的气体在高温下发生反应,由此制备纳米级的β-SiC超细粉。
二、碳化硅陶瓷的烧结
1、无压烧结
1974年美国GE公司通过在高纯度β-SiC细粉中同时加入少量的B和C,采用无压烧结工艺,于2020℃成功地获得高密度SiC陶瓷。目前,该工艺已成为制备SiC陶瓷的主要方法。美国GE公司研究者认为:晶界能与表面能之比小于1.732是致密化的热力学条件,当同时添加B和C后,B固溶到SiC中,使晶界能降低,C把SiC粒子表面的SiO2还原除去,提高表面能,因此B和C的添加为SiC的致密化创造了热力学方面的有利条件。然而,日本研究人员却认为SiC的致密并不存在热力学方面的限制。还有学者认为,SiC的致密化机理可能是液相烧结,他们发现:在同时添加B和C的β-SiC烧结体中,有富B的液相存在于晶界处。关于无压烧结机理,目前尚无定论。
以α-SiC为原料,同时添加B和C,也同样可实现SiC的致密烧结。
研究表明:单独使用B和C作添加剂,无助于SiC陶瓷充分致密。只有同时添加B和C时,才能实现SiC陶瓷的高密度化。为了SiC的致密烧结,SiC粉料的比表面积应在10m2/g以上,且氧含量尽可能低。B的添加量在0.5%左右,C的添加量取决于SiC原料中氧含量高低,通常C的添加量与SiC粉料中的氧含量成正比。
最近,有研究者在亚微米SiC粉料中加入Al2O3和Y2O3,在1850℃~2000℃温度下实现SiC的致密烧结。由于烧结温度低而具有明显细化的微观结构,因而,其强度和韧性大大改善。
2、热压烧结
50年代中期,美国Norton公司就开始研究B、Ni、Cr、Fe、Al等金属添加物对SiC热压烧结的影响。实验表明:Al和Fe是促进SiC热压致密化的最有效的添加剂。
有研究者以Al2O3为添加剂,通过热压烧结工艺,也实现了SiC的致密化,并认为其机理是液相烧结。此外,还有研究者分别以B4C、B或B与C,Al2O3和C、Al2O3和Y2O3、Be、B4C与C作添加剂,采用热压烧结,也都获得了致密SiC陶瓷。
研究表明:烧结体的显微结构以及力学、热学等性能会因添加剂的种类不同而异。如:当采用B或B的化合物为添加剂,热压SiC的晶粒尺寸较小,但强度高。当选用Be作添加剂,热压SiC陶瓷具有较高的导热系数。
3、热等静压烧结:
近年来,为进一步提高SiC陶瓷的力学性能,研究人员进行了SiC陶瓷的热等静压工艺的研究工作。研究人员以B和C为添加剂,采用热等静压烧结工艺,在1900℃便获得高密度SiC烧结体。更进一步,通过该工艺,在2000℃和138MPa压力下,成功实现无添加剂SiC陶瓷的致密烧结。
研究表明:当SiC粉末的粒径小于0.6μm时,即使不引入任何添加剂,通过热等静压烧结,在1950℃即可使其致密化。如选用比表面积为24m2/g的SiC超细粉,采用热等静压烧结工艺,在1850℃便可获得高致密度的无添加剂SiC陶瓷。
另外,Al2O3是热等静压烧结SiC陶瓷的有效添加剂。而C的添加对SiC陶瓷的热等静压烧结致密化不起作用,过量的C甚至会抑制SiC陶瓷的烧结。
4、反应烧结:
SiC的反应烧结法最早在美国研究成功。反应烧结的工艺过程为:先将α-SiC粉和石墨粉按比例混匀,经干压、挤压或注浆等方法制成多孔坯体。在高温下与液态Si接触,坯体中的C与渗入的Si反应,生成β-SiC,并与α-SiC相结合,过量的Si填充于气孔,从而得到无孔致密的反应烧结体。反应烧结SiC通常含有8%的游离Si。因此,为保证渗Si的完全,素坯应具有足够的孔隙度。一般通过调整最初混合料中α-SiC和C的含量,α-SiC的粒度级配,C的形状和粒度以及成型压力等手段来获得适当的素坯密度。
实验表明,采用无压烧结、热压烧结、热等静压烧结和反应烧结的SiC陶瓷具有各异的性能特点。如就烧结密度和抗弯强度来说,热压烧结和热等静压烧结SiC陶瓷相对较多,反应烧结SiC相对较低。另一方面,SiC陶瓷的力学性能还随烧结添加剂的不同而不同。无压烧结、热压烧结和反应烧结SiC陶瓷对强酸、强碱具有良好的抵抗力,但反应烧结SiC陶瓷对HF等超强酸的抗蚀性较差。就耐高温性能比较来看,当温度低于900℃时,几乎所有SiC陶瓷强度均有所提高;当温度超过1400℃时,反应烧结SiC陶瓷抗弯强度急剧下降。(这是由于烧结体中含有一定量的游离Si,当超过一定温度抗弯强度急剧下降所致)对于无压烧结和热等静压烧结的SiC陶瓷,其耐高温性能主要受添加剂种类的影响。
总之,SiC陶瓷的性能因烧结方法不同而不同。一般说来,无压烧结SiC陶瓷的综合性能优于反应烧结的SiC陶瓷,但次于热压烧结和热等静压烧结的SiC陶瓷。
『贰』 碳化硅机封加什么油
碳化硅机封不加油啊!
我们常见的机械密封,一般采用碳化硅、石墨来制作。版通常,机封的动环材质为碳权化硅,静环材质为石墨。为什么会用这样两种材质来做机封呢?主要有以下原因:
1.碳化硅硬度很大,摩氏硬度为9.5级,仅次于世界上最硬的金刚石,具有优良的导热性能。
2. 石墨具有耐高温(3652 ℃)、导电、导热性、自润滑性好,化学性能稳定性,可塑性高。
3.以上两种材质组成的摩擦副密合性能好,材料的导热性能好,所以自散热性能好。
『叁』 机械密封中的碳化硅环怎么镶
1.精车镶碳化硅来环的尺寸,与碳源化硅环外圆公差配车,一般是H8/V7的的配合
2.将精车好的金属环座放入电炉中(约800度恒温),均匀加热,约30分钟后,将环座取出,由于热胀冷缩的原理,导致镶环位置尺寸变大,这时可以轻松的将碳化硅环放入环座内,保证镶嵌平整
3.时效处理,将镶嵌好的密封环组件,放入电炉中,恒温300度,持续12~24小时,之后关闭电炉,待密封环组件在电炉中自然冷却
4.精研密封环密封面,达到出厂标准!
工序就是这些,希望对你有帮助
『肆』 机械密封中的碳化硅环怎么镶
1.精车镶碳化硅环的尺寸,与碳化硅环外圆公差配车,一般是H8/V7的的配合
2.将精车好的版金属环座放入电权炉中(约800度恒温),均匀加热,约30分钟后,将环座取出,由于热胀冷缩的原理,导致镶环位置尺寸变大,这时可以轻松的将碳化硅环放入环座内,保证镶嵌平整
3.时效处理,将镶嵌好的密封环组件,放入电炉中,恒温300度,持续12~24小时,之后关闭电炉,待密封环组件在电炉中自然冷却
4.精研密封环密封面,达到出厂标准!
工序就是这些,希望对你有帮助
『伍』 碳化硅-石墨(或耐高温机械密封)的泵用机械密封在静态下气试出现密封面处泄露,请高手指点问题所在谢谢!
可能是面之间有气体或是没擦干净,您可以把机封面多转转再测试;实在不行就重新安装,把面用镜头纸蘸清洗剂擦擦干净,看看面上有没有裂纹或是磨花,如没有,重装后应该没事的。
『陆』 机械密封是碳化硅等等好还是合金氟橡胶的好
你是问机械密封的摩擦副组对吗,
当然是碳化硅对碳化硅好了
机械密封中,最优组合是碳化硅和石墨组对,
因介质局限,可以碳化硅和碳化硅,
但它们特易碎,
因此有了合金等作为摩擦副,耐碰撞,
但极限PV值大为降低
『柒』 机械密封如何选用碳化硅和合硬质合金
碳化抄硅和硬质合金在选用主要要根袭据具体介质的特性,其中碳化硅的优点主要是:1.一般来说碳化硅的自润滑性优于硬质合金,2.碳化硅的成本低于硬质合金; 硬质合金的优点主要有:1.适用的范围比碳化硅广,2.韧性比碳化硅强,在装卸机封时相对来说不容易破碎 两者的优缺点基本互补,所以在选用时尽量综合考虑,另外就是在强碱介质中如果选用碳化硅建议选用常压烧结碳化硅
『捌』 机械密封用氮化硅环与碳化硅环
他们都是陶瓷,氮化硅的机械密封多用于定环耐高温、腐蚀,缺点就是太脆易碎。碳化硅比氮化硅稍有柔性优于它,但是在耐磨上还是氮化硅好!但是现在的化工行业大部分用硬质合金的金属机械密封!