MATERYAL

Mga mekanikal na selyoay gumaganap ng napakahalagang papel sa pag-iwas sa pagtagas para sa maraming iba't ibang industriya. Sa industriya ng dagat, mayroongmga mekanikal na selyo ng bomba, mga umiikot na mechanical seal ng shaft. At sa industriya ng langis at gas ay mayroonmga mekanikal na selyo ng kartutso,split mechanical seals o dry gas mechanical seals. Sa industriya ng sasakyan ay may mga water mechanical seal. At sa industriya ng kemikal ay may mga mixer mechanical seal (agitator mechanical seals) at compressor mechanical seals.

Depende sa iba't ibang kondisyon ng paggamit, nangangailangan ito ng solusyon sa mechanical sealing na may iba't ibang materyal. Maraming uri ng materyal na ginagamit samga mekanikal na seal ng baras tulad ng mga ceramic mechanical seal, carbon mechanical seal, Silicone carbide mechanical seal,Mga mekanikal na selyo ng SSIC atMga mekanikal na selyo ng TC. 

singsing na mekanikal na seramiko

Mga seal na mekanikal na seramiko

Ang mga ceramic mechanical seal ay mahahalagang bahagi sa iba't ibang aplikasyon sa industriya, na idinisenyo upang maiwasan ang pagtagas ng mga likido sa pagitan ng dalawang ibabaw, tulad ng isang umiikot na baras at isang nakapirming pabahay. Ang mga seal na ito ay lubos na pinahahalagahan dahil sa kanilang pambihirang resistensya sa pagkasira, kalawang, at kakayahang makatiis sa matinding temperatura.

Ang pangunahing papel ng mga ceramic mechanical seal ay ang pagpapanatili ng integridad ng kagamitan sa pamamagitan ng pagpigil sa pagkawala ng likido o kontaminasyon. Ginagamit ang mga ito sa maraming industriya, kabilang ang langis at gas, pagproseso ng kemikal, paggamot ng tubig, mga parmasyutiko, at pagproseso ng pagkain. Ang malawakang paggamit ng mga seal na ito ay maiuugnay sa kanilang matibay na konstruksyon; ang mga ito ay gawa sa mga advanced na materyales na ceramic na nag-aalok ng higit na mahusay na mga katangian ng pagganap kumpara sa iba pang mga materyales ng seal.

Ang mga ceramic mechanical seal ay binubuo ng dalawang pangunahing bahagi: ang isa ay isang mechanical stationary face (karaniwang gawa sa ceramic material), at ang isa pa ay isang mechanical rotary face (karaniwang gawa sa carbon graphite). Nangyayari ang sealing action kapag ang parehong face ay pinagdikit gamit ang spring force, na lumilikha ng isang epektibong harang laban sa pagtagas ng fluid. Habang gumagana ang kagamitan, ang lubricating film sa pagitan ng mga sealing face ay nagbabawas ng friction at pagkasira habang pinapanatili ang isang mahigpit na seal.

Isang mahalagang salik na nagpapaiba sa mga ceramic mechanical seal mula sa ibang mga uri ay ang kanilang natatanging resistensya sa pagkasira. Ang mga materyales na seramiko ay may mahusay na mga katangian ng katigasan na nagpapahintulot sa kanila na makatiis sa mga kondisyon ng abrasion nang walang malaking pinsala. Nagreresulta ito sa mas matagal na panghabang-buhay na mga seal na nangangailangan ng mas hindi gaanong madalas na pagpapalit o pagpapanatili kaysa sa mga gawa sa mas malambot na materyales.

Bukod sa resistensya sa pagkasira, ang mga seramiko ay nagpapakita rin ng pambihirang thermal stability. Kaya nilang tiisin ang mataas na temperatura nang hindi nararanasan ang pagkasira o nawawala ang kanilang sealing efficiency. Dahil dito, angkop ang mga ito para gamitin sa mga aplikasyon na may mataas na temperatura kung saan ang ibang mga materyales sa seal ay maaaring masira nang maaga.

Panghuli, ang mga ceramic mechanical seal ay nag-aalok ng mahusay na kemikal na pagkakatugma, na may resistensya sa iba't ibang kinakaing unti-unting sangkap. Ginagawa nitong kaakit-akit ang mga ito para sa mga industriya na regular na nakikitungo sa malupit na kemikal at agresibong mga likido.

Mahalaga ang mga ceramic mechanical sealmga selyo ng bahagiDinisenyo upang maiwasan ang pagtagas ng likido sa mga kagamitang pang-industriya. Ang kanilang mga natatanging katangian, tulad ng resistensya sa pagkasira, katatagan ng init, at pagiging tugma ng kemikal, ay ginagawa silang isang ginustong pagpipilian para sa iba't ibang aplikasyon sa maraming industriya

katangiang pisikal ng seramiko

Teknikal na parameter

yunit

95%

99%

99.50%

Densidad

g/cm3

3.7

3.88

3.9

Katigasan

HRA

85

88

90

Antas ng porosidad

%

0.4

0.2

0.15

Lakas ng bali

MPa

250

310

350

Koepisyent ng pagpapalawak ng init

10(-6)/K

5.5

5.3

5.2

Kondaktibiti ng init

W/MK

27.8

26.7

26

 

singsing na mekanikal ng karbon

Mga mekanikal na selyo ng karbon

Ang mekanikal na carbon seal ay may mahabang kasaysayan. Ang graphite ay isang isoform ng elementong carbon. Noong 1971, pinag-aralan ng Estados Unidos ang matagumpay na flexible graphite mechanical sealing material, na nakalutas sa pagtagas ng atomic energy valve. Pagkatapos ng malalim na pagproseso, ang flexible graphite ay nagiging isang mahusay na sealing material, na ginagawa sa iba't ibang carbon mechanical seal na may epekto ng mga sealing component. Ang mga carbon mechanical seal na ito ay ginagamit sa mga industriya ng kemikal, petrolyo, at kuryente tulad ng high temperature fluid seal.
Dahil ang flexible graphite ay nabubuo sa pamamagitan ng paglawak ng expanded graphite pagkatapos ng mataas na temperatura, ang dami ng intercalating agent na natitira sa flexible graphite ay napakaliit, ngunit hindi ganap, kaya ang pagkakaroon at komposisyon ng intercalation agent ay may malaking impluwensya sa kalidad at pagganap ng produkto.

Pagpili ng Materyal ng Pangmukha ng Carbon Seal

Gumamit ang orihinal na imbentor ng concentrated sulfuric acid bilang oxidant at intercalating agent. Gayunpaman, matapos itong ilapat sa selyo ng isang bahagi ng metal, natuklasang kinakalawang ng kaunting sulfur na natitira sa flexible graphite ang contact metal pagkatapos ng matagalang paggamit. Dahil dito, sinubukan ng ilang lokal na iskolar na pagbutihin ito, tulad ni Song Kemin na pumili ng acetic acid at organic acid sa halip na sulfuric acid. Ang acid, na nagpapabagal sa nitric acid, at nagpapababa ng temperatura sa temperatura ng silid, ay ginawa mula sa pinaghalong nitric acid at acetic acid. Gamit ang pinaghalong nitric acid at acetic acid bilang inserting agent, ang sulfur-free expanded graphite ay inihanda gamit ang potassium permanganate bilang oxidant, at ang acetic acid ay dahan-dahang idinagdag sa nitric acid. Ang temperatura ay ibinababa sa temperatura ng silid, at ang pinaghalong nitric acid at acetic acid ay nabubuo. Pagkatapos, ang natural flake graphite at potassium permanganate ay idinaragdag sa pinaghalong ito. Sa ilalim ng patuloy na paghahalo, ang temperatura ay 30 C. Pagkatapos ng 40 minutong reaksyon, ang tubig ay hinuhugasan sa neutral at pinatuyo sa 50~60 C, at ang expanded graphite ay nabubuo pagkatapos ng mataas na temperaturang paglawak. Ang pamamaraang ito ay hindi nakakamit ng bulkanisasyon sa ilalim ng kondisyon na ang produkto ay maaaring umabot sa isang tiyak na dami ng paglawak, upang makamit ang isang medyo matatag na katangian ng materyal na pang-seal.

Uri

M106H

M120H

M106K

M120K

M106F

M120F

M106D

M120D

M254D

Tatak

Binuhay
Epoxy Resin (B1)

Binuhay
Dagta ng Furan (B1)

Pinapabinhi na Phenol
Aldehyde Resin (B2)

Antimonyo Karbon(A)

Densidad
(g/cm³)

1.75

1.7

1.75

1.7

1.75

1.7

2.3

2.3

2.3

Lakas ng Bali
(Mpa)

65

60

67

62

60

55

65

60

55

Lakas ng Kompresibo
(Mpa)

200

180

200

180

200

180

220

220

210

Katigasan

85

80

90

85

85

80

90

90

65

Porosidad

<1

<1

<1

<1

<1

<1

<1.5 <1.5 <1.5

Mga Temperatura
(℃)

250

250

250

250

250

250

400

400

450

 

mekanikal na singsing

Mga mekanikal na selyo ng Silicon Carbide

Ang Silicon carbide (SiC) ay kilala rin bilang carborundum, na gawa sa quartz sand, petroleum coke (o coal coke), wood chips (na kailangang idagdag kapag gumagawa ng green silicon carbide) at iba pa. Ang Silicon carbide ay mayroon ding kakaibang mineral sa kalikasan, ang mulberry. Sa kontemporaryong C, N, B at iba pang non-oxide high technology refractory raw materials, ang silicon carbide ay isa sa mga pinakamalawak na ginagamit at matipid na materyales, na maaaring tawaging gold steel sand o refractory sand. Sa kasalukuyan, ang industriyal na produksyon ng silicon carbide sa Tsina ay nahahati sa black silicon carbide at green silicon carbide, na parehong hexagonal crystals na may proporsyon na 3.20 ~ 3.25 at microhardness na 2840 ~ 3320kg/m².

Ang mga produktong silicone carbide ay inuuri sa maraming uri ayon sa iba't ibang kapaligiran ng aplikasyon. Karaniwan itong ginagamit nang mas mekanikal. Halimbawa, ang silicon carbide ay isang mainam na materyal para sa mechanical seal ng silicon carbide dahil sa mahusay nitong resistensya sa kemikal na kalawang, mataas na lakas, mataas na katigasan, mahusay na resistensya sa pagkasira, maliit na koepisyent ng friction at mataas na resistensya sa temperatura.

Ang mga SIC Seal ring ay maaaring hatiin sa static ring, moving ring, flat ring at iba pa. Ang SiC silicon ay maaaring gawing iba't ibang produktong carbide, tulad ng silicon carbide rotary ring, silicon carbide stationary seat, silicon carbide bush, at iba pa, ayon sa mga espesyal na pangangailangan ng mga customer. Maaari rin itong gamitin kasama ng graphite material, at ang friction coefficient nito ay mas maliit kaysa sa alumina ceramic at hard alloy, kaya maaari itong gamitin sa mataas na PV value, lalo na sa kondisyon ng malakas na acid at malakas na alkali.

Ang nabawasang friction ng SIC ay isa sa mga pangunahing benepisyo ng paggamit nito sa mga mechanical seal. Samakatuwid, mas matibay ang SIC sa pagkasira at pagkasira kumpara sa ibang materyales, na nagpapahaba sa buhay ng seal. Bukod pa rito, ang nabawasang friction ng SIC ay nakakabawas sa pangangailangan para sa lubrication. Ang kakulangan ng lubrication ay nakakabawas sa posibilidad ng kontaminasyon at kalawang, na nagpapabuti sa kahusayan at pagiging maaasahan.

Ang SIC ay mayroon ding mahusay na resistensya sa pagkasira. Ipinapahiwatig nito na maaari itong tumagal nang patuloy na paggamit nang hindi nasisira o nababali. Ginagawa nitong perpektong materyal para sa mga gamit na nangangailangan ng mataas na antas ng pagiging maaasahan at tibay.

Maaari rin itong i-relapse at pakintabin upang ang isang selyo ay maaaring i-refurbish nang maraming beses sa buong buhay nito. Karaniwan itong ginagamit nang mas mekanikal, tulad ng sa mga mechanical seal dahil sa mahusay nitong resistensya sa kemikal na kalawang, mataas na lakas, mataas na katigasan, mahusay na resistensya sa pagkasira, maliit na koepisyent ng friction at mataas na resistensya sa temperatura.

Kapag ginamit para sa mga mechanical seal face, ang silicon carbide ay nagreresulta sa pinahusay na pagganap, mas mahabang buhay ng seal, mas mababang gastos sa pagpapanatili, at mas mababang gastos sa pagpapatakbo para sa mga umiikot na kagamitan tulad ng mga turbine, compressor, at centrifugal pump. Ang silicon carbide ay maaaring magkaroon ng iba't ibang katangian depende sa kung paano ito ginawa. Ang reaction bonded silicon carbide ay nabubuo sa pamamagitan ng pagdidikit ng mga particle ng silicon carbide sa isa't isa sa isang proseso ng reaksyon.

Ang prosesong ito ay hindi gaanong nakakaapekto sa karamihan ng mga pisikal at thermal na katangian ng materyal, gayunpaman nililimitahan nito ang kemikal na resistensya ng materyal. Ang mga pinakakaraniwang kemikal na nagdudulot ng problema ay ang mga caustic (at iba pang mga kemikal na may mataas na pH) at malalakas na asido, at samakatuwid ang reaction-bonded silicon carbide ay hindi dapat gamitin sa mga aplikasyong ito.

Reaction-sintered infiltratedsilicon carbide. Sa ganitong materyal, ang mga butas ng orihinal na materyal na SIC ay pinupunan sa proseso ng pagpasok sa pamamagitan ng pagsunog ng metalikong silicon, kaya lumilitaw ang pangalawang SiC at ang materyal ay nakakakuha ng mga natatanging mekanikal na katangian, na nagiging matibay sa pagkasira. Dahil sa minimal na pag-urong nito, maaari itong gamitin sa paggawa ng malalaki at kumplikadong mga bahagi na may malapit na tolerance. Gayunpaman, ang nilalaman ng silicon ay naglilimita sa pinakamataas na temperatura ng pagpapatakbo sa 1,350 °C, ang resistensya ng kemikal ay limitado rin sa humigit-kumulang pH 10. Ang materyal ay hindi inirerekomenda para sa paggamit sa mga agresibong alkaline na kapaligiran.

SinteredAng silicon carbide ay nakukuha sa pamamagitan ng sintering ng isang pre-compressed very fine SIC granulate sa temperaturang 2000 °C upang bumuo ng matibay na bono sa pagitan ng mga butil ng materyal.
Una, lumalapot ang sala-sala, pagkatapos ay bumababa ang porosity, at sa huli ay nagiging sinter ang mga bono sa pagitan ng mga butil. Sa proseso ng naturang pagproseso, nangyayari ang isang makabuluhang pag-urong ng produkto – ng humigit-kumulang 20%.
Singsing na selyo ng SSIC ay lumalaban sa lahat ng kemikal. Dahil walang metalikong silicon sa istruktura nito, maaari itong gamitin sa temperaturang hanggang 1600C nang hindi naaapektuhan ang lakas nito.

mga ari-arian

R-SiC

S-SiC

Porosidad (%)

≤0.3

≤0.2

Densidad (g/cm3)

3.05

3.1~3.15

Katigasan

110~125 (HS)

2800 (kg/mm2)

Elastikong Modulus (Gpa)

≥400

≥410

Nilalaman ng SiC (%)

≥85%

≥99%

Nilalaman ng Si (%)

≤15%

0.10%

Lakas ng Pagbaluktot (Mpa)

≥350

450

Lakas ng Kompresibo (kg/mm2)

≥2200

3900

Koepisyent ng pagpapalawak ng init (1/℃)

4.5×10-6

4.3×10-6

Paglaban sa init (sa atmospera) (℃)

1300

1600

 

Singsing na mekanikal ng TC

Mekanikal na selyo ng TC

Ang mga materyales na TC ay may mga katangian ng mataas na katigasan, lakas, resistensya sa abrasion at resistensya sa kalawang. Kilala ito bilang "Industrial Tooth". Dahil sa superior na pagganap nito, malawakan itong ginagamit sa industriya ng militar, aerospace, mekanikal na pagproseso, metalurhiya, pagbabarena ng langis, elektronikong komunikasyon, arkitektura at iba pang larangan. Halimbawa, sa mga bomba, compressor at agitator, ang Tungsten carbide ring ay ginagamit bilang mga mechanical seal. Ang mahusay na resistensya sa abrasion at mataas na katigasan ay ginagawa itong angkop para sa paggawa ng mga bahaging lumalaban sa pagkasira na may mataas na temperatura, friction at kalawang.

Ayon sa kemikal na komposisyon at mga katangian ng paggamit nito, ang TC ay maaaring hatiin sa apat na kategorya: tungsten cobalt (YG), tungsten-titanium (YT), tungsten titanium tantalum (YW), at titanium carbide (YN).

Ang Tungsten cobalt (YG) hard alloy ay binubuo ng WC and Co. Ito ay angkop para sa pagproseso ng mga malutong na materyales tulad ng cast iron, mga nonferrous metal, at mga materyales na hindi metal.

Ang Stellite (YT) ay binubuo ng WC, TiC at Co. Dahil sa pagdaragdag ng TiC sa haluang metal, bumubuti ang resistensya nito sa pagkasira, ngunit bumaba ang lakas ng pagbaluktot, pagganap sa paggiling, at thermal conductivity. Dahil sa pagiging malutong nito sa ilalim ng mababang temperatura, angkop lamang ito para sa mabilis na pagputol ng mga pangkalahatang materyales at hindi para sa pagproseso ng mga malutong na materyales.

Ang Tungsten titanium tantalum (niobium) cobalt (YW) ay idinaragdag sa haluang metal upang mapataas ang katigasan, lakas, at resistensya sa abrasion sa mataas na temperatura sa pamamagitan ng angkop na dami ng tantalum carbide o niobium carbide. Kasabay nito, ang katigasan ay napabubuti rin sa pamamagitan ng mas mahusay na komprehensibong pagganap sa pagputol. Pangunahin itong ginagamit para sa mga materyales na matitigas ang pagputol at paulit-ulit na pagputol.

Ang carbonized titanium base class (YN) ay isang matigas na haluang metal na may matigas na bahagi ng TiC, nickel, at molybdenum. Ang mga bentahe nito ay mataas na tigas, kakayahang anti-bonding, anti-crescent wear, at kakayahang anti-oxidation. Sa temperaturang higit sa 1000 degrees, maaari pa rin itong makinahin. Ito ay naaangkop sa tuluy-tuloy na pagtatapos ng alloy steel at quenching steel.

modelo

nilalaman ng nikel(wt%)

densidad (g/cm²)

katigasan (HRA)

lakas ng baluktot (≥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

modelo

nilalaman ng kobalt (wt%)

densidad (g/cm²)

katigasan (HRA)

lakas ng baluktot (≥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