Механички заптивкииграат многу важна улога во избегнувањето на истекување за многу различни индустрии. Во морската индустрија постојатмеханички заптивки на пумпата, ротирачки вратило механички заптивки. И во индустријата за нафта и гас имакертриџ механички заптивки,сплит механички заптивки или суви гасни механички заптивки. Во автомобилските индустрии има водени механички заптивки. И во хемиската индустрија има механички заптивки на миксер (механички заптивки за мешање) и механички заптивки на компресорот.
Зависно од различни услови за употреба, бара механички раствор за заптивање со различен материјал. Постојат многу видови на материјали кои се користат вомеханички заптивки на вратило како што се керамички механички заптивки, јаглеродни механички заптивки, силиконски карбид механички заптивки,SSIC механички заптивки иTC механички заптивки.
Керамички механички заптивки
Керамичките механички заптивки се критични компоненти во различни индустриски апликации, дизајнирани да спречат истекување на течности помеѓу две површини, како што се ротирачкото вратило и стационарното куќиште. Овие заптивки се високо ценети поради нивната исклучителна отпорност на абење, отпорност на корозија и способност да издржат екстремни температури.
Примарната улога на керамичките механички заптивки е да го одржуваат интегритетот на опремата преку спречување на губење или контаминација на течности. Тие се користат во бројни индустрии, вклучувајќи нафта и гас, хемиска обработка, третман на вода, фармацевтски производи и преработка на храна. Широката употреба на овие заптивки може да се припише на нивната издржлива конструкција; тие се направени од напредни керамички материјали кои нудат супериорни карактеристики на изведба во споредба со другите материјали за заптивки.
Керамичките механички заптивки се состојат од две главни компоненти: едната е механичка неподвижна површина (обично направена од керамички материјал), а другата е механичка ротациона површина (најчесто конструирана од јаглерод графит). Дејството на запечатување се јавува кога двете страни се притиснати заедно со помош на пружинска сила, создавајќи ефикасна бариера против истекување на течност. Како што работи опремата, филмот за подмачкување помеѓу заптивните лица го намалува триењето и абењето додека одржува цврсто заптивање.
Еден клучен фактор што ги издвојува керамичките механички заптивки од другите типови е нивната извонредна отпорност на абење. Керамичките материјали поседуваат одлични својства на цврстина што им овозможува да издржат абразивни услови без значителни оштетувања. Ова резултира со подолготрајни заптивки кои бараат поретка замена или одржување од оние направени од помеки материјали.
Покрај отпорноста на абење, керамиката покажува и исклучителна термичка стабилност. Тие можат да издржат високи температури без да доживеат деградација или губење на нивната ефикасност на запечатување. Ова ги прави погодни за употреба во апликации на висока температура каде што другите материјали за заптивки може предвреме да откажат.
И на крај, керамичките механички заптивки нудат одлична хемиска компатибилност, со отпорност на разни корозивни материи. Ова ги прави атрактивен избор за индустриите кои рутински се занимаваат со груби хемикалии и агресивни течности.
Керамичките механички заптивки се неопходнизаптивки на компонентидизајниран да спречи истекување течност во индустриската опрема. Нивните уникатни својства, како отпорност на абење, термичка стабилност и хемиска компатибилност, ги прават префериран избор за различни апликации во повеќе индустрии
| керамичко физичко својство | ||||
| Технички параметар | единица | 95% | 99% | 99,50% |
| Густина | g/cm3 | 3.7 | 3,88 | 3.9 |
| Цврстина | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Стапка на порозност | % | 0,4 | 0.2 | 0,15 |
| Јачина на фрактура | MPa | 250 | 310 | 350 |
| Коефициент на топлинска експанзија | 10(-6)/К | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Топлинска спроводливост | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Јаглеродни механички заптивки
Механичката јаглеродна заптивка има долга историја. Графитот е изоформа на елементот јаглерод. Во 1971 година, Соединетите Држави го проучуваа успешниот флексибилен графит за механичко запечатување, кој го реши истекувањето на вентилот за атомска енергија. По длабока обработка, флексибилниот графит станува одличен материјал за запечатување, од кој се прават различни јаглеродни механички заптивки со ефект на запечатувачки компоненти. Овие јаглеродни механички заптивки се користат во хемиската, нафтената, електроенергетската индустрија, како што е заптивката на течности со висока температура.
Бидејќи флексибилниот графит се формира со проширување на експандираниот графит по висока температура, количината на интеркалирачки агенс што останува во флексибилниот графит е многу мала, но не целосно, така што постоењето и составот на интеркалирачкиот агенс имаат големо влијание врз квалитетот. и перформансите на производот.
Избор на материјал за лице за заптивки од јаглерод
Оригиналниот пронаоѓач користел концентрирана сулфурна киселина како оксиданс и интеркалирачки агенс. Сепак, по нанесувањето на заптивката на метална компонента, беше откриено дека мала количина на сулфур останата во флексибилниот графит го кородира контактниот метал по долготрајна употреба. Со оглед на оваа точка, некои домашни научници се обидоа да го подобрат, како што е Сонг Кемин кој избра оцетна киселина и органска киселина наместо сулфурна киселина. киселина, бавно во азотна киселина и ја намалува температурата на собна температура, направена од мешавина на азотна киселина и оцетна киселина. Со користење на мешавината од азотна киселина и оцетна киселина како средство за вметнување, експандираниот графит без сулфур беше подготвен со калиум перманганат како оксиданс, а оцетната киселина полека се додаваше во азотна киселина. Температурата се намалува на собна температура, а се прави смесата од азотна киселина и оцетна киселина. Потоа во оваа смеса се додаваат природниот графит со снегулки и калиум перманганат. Под постојано мешање, температурата е 30 C. По реакција 40 мин, водата се мие до неутрална и се суши на 50-60 C, а експандираниот графит се прави по висока температура експанзија. Овој метод не постигнува вулканизација под услов производот да достигне одреден волумен на проширување, за да се постигне релативно стабилна природа на материјалот за запечатување.
| Тип | M106H | M120H | М106К | М120К | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Бренд | Импрегнирани | Импрегнирани | Импрегниран фенол | Антимон јаглерод (А) | |||||
| Густина | 1,75 | 1.7 | 1,75 | 1.7 | 1,75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Јачина на фрактура | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Јачина на притисок | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Цврстина | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Порозност | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1,5 | <1,5 | <1,5 |
| Температурите | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Силициум карбид механички заптивки
Силициум карбид (SiC) е познат и како карборунд, кој е направен од кварцен песок, нафтен кокс (или јаглен кокс), дрвени чипови (кои треба да се додадат при производство на зелен силициум карбид) и така натаму. Силициум карбид има и редок минерал по природа, црница. Во современите C, N, B и другите неоксидни високотехнолошки огноотпорни суровини, силициум карбидот е еден од најкористените и најекономичните материјали, кој може да се нарече златен челичен песок или огноотпорен песок. Во моментов, кинеското индустриско производство на силициум карбид е поделено на црн силициум карбид и зелен силициум карбид, од кои и двата се хексагонални кристали со пропорција од 3,20 ~ 3,25 и микроцврстина од 2840 ~ 3320 kg/m²
Производите од силициум карбид се класифицирани во многу видови според различното опкружување на апликацијата. Генерално се користи повеќе механички. На пример, силициум карбидот е идеален материјал за механичко заптивање на силициум карбид поради неговата добра хемиска отпорност на корозија, висока јачина, висока цврстина, добра отпорност на абење, мал коефициент на триење и отпорност на висока температура.
Прстените за заптивки на SIC може да се поделат на статички прстен, подвижни прстени, рамен прстен и така натаму. SiC силиконот може да се направи во различни производи од карбид, како што се ротирачки прстен од силициум карбид, стационарно седиште од силициум карбид, грмушка од силициум карбид и така натаму, според посебните барања на клиентите. Може да се користи и во комбинација со графитен материјал, а коефициентот на триење му е помал од алумина керамика и тврда легура, така што може да се користи во висока PV вредност, особено во услови на силна киселина и силна алкали.
Намаленото триење на SIC е една од клучните придобивки од неговото користење во механичките заптивки. Затоа, SIC може да издржи абење и кинење подобро од другите материјали, со што се продолжува животниот век на заптивката. Дополнително, намаленото триење на SIC ја намалува потребата за подмачкување. Недостатокот на подмачкување ја намалува можноста за контаминација и корозија, подобрувајќи ја ефикасноста и доверливоста.
SIC има и голема отпорност на абење. Ова покажува дека може да издржи континуирана употреба без да се влошува или да се скрши. Ова го прави совршен материјал за употреба што бара високо ниво на сигурност и издржливост.
Исто така, може да се преклопува и полира за да може заптивката да се реновира повеќе пати во текот на својот животен век. Генерално се користи повеќе механички, како на пример во механичките заптивки за неговата добра хемиска отпорност на корозија, висока јачина, висока цврстина, добра отпорност на абење, мал коефициент на триење и отпорност на висока температура.
Кога се користи за механички заптивки, силициум карбид резултира со подобрени перформанси, зголемен век на заптивка, пониски трошоци за одржување и помали трошоци за работа за ротирачка опрема како што се турбини, компресори и центрифугални пумпи. Силициум карбид може да има различни својства во зависност од тоа како е произведен. Силициум карбид поврзан со реакција се формира со поврзување на честички од силициум карбид едни со други во процес на реакција.
Овој процес не влијае значително на повеќето физички и термички својства на материјалот, но сепак ја ограничува хемиската отпорност на материјалот. Најчестите хемикалии кои претставуваат проблем се каустика (и други хемикалии со висока pH вредност) и силни киселини, и затоа силициум карбид поврзан со реакција не треба да се користи со овие апликации.
Реакција-синтерувана инфилтриранисилициум карбид. Во таков материјал, порите на оригиналниот SIC материјал се полнат во процесот на инфилтрација со согорување на металниот силициум, со што се појавува секундарен SiC и материјалот добива исклучителни механички својства, станува отпорен на абење. Поради минималното собирање, може да се користи за производство на големи и сложени делови со блиски толеранции. Сепак, содржината на силициум ја ограничува максималната работна температура на 1.350 °C, хемиската отпорност е исто така ограничена на околу pH 10. Материјалот не се препорачува за употреба во агресивни алкални средини.
Синтриранасилициум карбид се добива со синтерување на претходно компримиран многу фин SIC гранулат на температура од 2000 °C за да се формираат силни врски помеѓу зрната на материјалот.
Прво, решетката се згуснува, потоа порозноста се намалува и на крајот врските меѓу зрната се синтеруваат. Во процесот на таквата обработка се јавува значително намалување на производот - за околу 20%.
SSIC заптивни прстен е отпорен на сите хемикалии. Бидејќи во неговата структура нема метален силициум, може да се користи на температури до 1600C без да влијае на неговата јачина.
| својства | R-SiC | S-SiC |
| Порозност (%) | ≤0,3 | ≤0,2 |
| Густина (g/cm3) | 3.05 | 3,1~3,15 |
| Цврстина | 110~125 (ХС) | 2800 (kg/mm2) |
| Еластичен модул (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| Содржина на SiC (%) | ≥85% | ≥99% |
| Si содржина (%) | ≤15% | 0,10% |
| Јачина на свиткување (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Јачина на притисок (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
| Коефициент на топлинско ширење (1/℃) | 4,5×10-6 | 4,3×10-6 |
| Отпорност на топлина (во атмосферата) (℃) | 1300 | 1600 година |
TC механичка заптивка
ТК материјалите имаат карактеристики на висока цврстина, цврстина, отпорност на триење и отпорност на корозија. Тој е познат како „индустриски заб“. Поради своите супериорни перформанси, тој е широко користен во воената индустрија, воздушната, механичката обработка, металургијата, дупчењето нафта, електронската комуникација, архитектурата и други полиња. На пример, во пумпи, компресори и агитатори, прстенот од волфрам карбид се користи како механички заптивки. Добрата отпорност на триење и високата цврстина го прават погоден за производство на делови отпорни на абење со висока температура, триење и корозија.
Според неговиот хемиски состав и карактеристики на употреба, TC може да се подели во четири категории: волфрам кобалт (YG), волфрам-титаниум (YT), волфрам титаниум тантал (YW) и титаниум карбид (YN).
Тврдата легура на волфрам кобалт (YG) е составена од WC и Co. Погодна е за обработка на кршливи материјали како леано железо, обоени метали и неметални материјали.
Stellite (YT) е составен од WC, TiC и Co. Поради додавањето на TiC во легурата, неговата отпорност на абење е подобрена, но јачината на свиткување, перформансите на мелење и топлинската спроводливост се намалени. Поради неговата кршливост при ниска температура, тој е погоден само за брзо сечење општи материјали, а не и за обработка на кршливи материјали.
Волфрам титаниум тантал (ниобиум) кобалт (YW) се додава во легурата за да се зголеми цврстината на високата температура, цврстината и отпорноста на абење преку соодветна количина тантал карбид или ниобиум карбид. Во исто време, цврстината исто така се подобрува со подобри сеопфатни перформанси на сечењето. Главно се користи за тврди материјали за сечење и периодично сечење.
Основната класа на карбонизиран титаниум (YN) е тврда легура со тврда фаза на TiC, никел и молибден. Неговите предности се висока цврстина, способност против сврзување, абење против полумесечина и способност против оксидација. На температура од повеќе од 1000 степени, сè уште може да се обработува. Тоа е применливо за континуирана завршна обработка на легиран челик и челик за гаснење.
| модел | содржина на никел (wt%) | густина (g/cm²) | цврстина (HRA) | Јачина на свиткување (≥N/mm²) |
| YN6 | 5,7-6,2 | 14,5-14,9 | 88,5-91,0 | 1800 година |
| YN8 | 7,7-8,2 | 14,4-14,8 | 87,5-90,0 | 2000 година |
| модел | содржина на кобалт (wt%) | густина (g/cm²) | цврстина (HRA) | Јачина на свиткување (≥N/mm²) |
| YG6 | 5,8-6,2 | 14,6-15,0 | 89,5-91,0 | 1800 година |
| YG8 | 7,8-8,2 | 14,5-14,9 | 88,0-90,5 | 1980 година |
| 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 |