Mexanik muhrlarko'plab turli sohalar uchun qochqinning oldini olishda juda muhim rol o'ynaydi.Dengiz sanoatida bornasosning mexanik muhrlari, aylanadigan milya mexanik qistirmalari.Neft va gaz sanoatida ham borkartrij mexanik muhrlari,split mexanik qistirmalari yoki quruq gaz mexanik muhrlari.Avtomobil sanoatida suv mexanik muhrlari mavjud.Va kimyo sanoatida mikser mexanik muhrlari (aralashtiruvchi mexanik muhrlar) va kompressor mexanik muhrlari mavjud.
Turli xil foydalanish sharoitlariga qarab, u turli materiallar bilan mexanik muhrlangan eritmani talab qiladi.Ishlab chiqarishda juda ko'p turdagi materiallar qo'llaniladimexanik mil muhrlari keramik mexanik qistirmalari, uglerod mexanik qistirmalari, Silikon karbid mexanik qistirmalari kabi,SSIC mexanik muhrlari vaTC mexanik muhrlari.
Seramika mexanik muhrlari
Seramika mexanik qistirmalari turli xil sanoat ilovalarida muhim komponentlar bo'lib, aylanadigan mil va statsionar korpus kabi ikki sirt o'rtasida suyuqlikning oqishini oldini olish uchun mo'ljallangan.Ushbu muhrlar o'zlarining ajoyib aşınma qarshiligi, korroziyaga chidamliligi va haddan tashqari haroratga bardosh berish qobiliyati uchun juda qadrlanadi.
Keramika mexanik muhrlarining asosiy roli suyuqlikning yo'qolishi yoki ifloslanishini oldini olish orqali uskunaning yaxlitligini saqlashdir.Ular neft va gaz, kimyoviy qayta ishlash, suvni tozalash, farmatsevtika va oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash kabi ko'plab sohalarda qo'llaniladi.Ushbu muhrlarning keng qo'llanilishi ularning mustahkam qurilishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin;ular boshqa muhr materiallari bilan solishtirganda yuqori ishlash ko'rsatkichlarini taklif ilg'or sopol materiallardan tayyorlangan.
Seramika mexanik qistirmalari ikkita asosiy komponentni o'z ichiga oladi: biri mexanik statsionar yuz (odatda keramik materialdan yasalgan), ikkinchisi esa mexanik aylanadigan yuz (odatda uglerod grafitidan qurilgan).Sızdırmazlık harakati, ikkala yuz bir-biriga bahor kuchi yordamida bosilganda sodir bo'lib, suyuqlik oqishiga qarshi samarali to'siq yaratiladi.Uskunalar ishlayotganda, muhrlangan yuzalar orasidagi moylash plyonkasi ishqalanish va aşınmayı kamaytiradi, shu bilan birga qattiq muhrni saqlaydi.
Keramika mexanik qistirmalarini boshqa turlardan ajratib turadigan muhim omillardan biri bu ularning aşınmaya bardoshliligidir.Seramika materiallari mukammal qattiqlik xususiyatlariga ega, bu ularga abraziv sharoitlarga jiddiy zarar etkazmasdan bardosh berishga imkon beradi.Bu yumshoqroq materiallardan tayyorlanganlarga qaraganda kamroq tez-tez almashtirish yoki texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladigan uzoq muddatli muhrlarga olib keladi.
Aşınma qarshilikdan tashqari, keramika ham ajoyib termal barqarorlikni namoyish etadi.Ular degradatsiyani boshdan kechirmasdan yoki muhrlanish samaradorligini yo'qotmasdan yuqori haroratga bardosh bera oladilar.Bu ularni boshqa plomba materiallari muddatidan oldin ishdan chiqishi mumkin bo'lgan yuqori haroratli ilovalarda foydalanish uchun mos qiladi.
Va nihoyat, keramik mexanik muhrlar turli xil korroziy moddalarga chidamliligi bilan mukammal kimyoviy muvofiqlikni ta'minlaydi.Bu ularni qattiq kimyoviy moddalar va agressiv suyuqliklar bilan muntazam shug'ullanadigan sanoat uchun jozibali tanlovga aylantiradi.
Seramika mexanik muhrlari muhim ahamiyatga egakomponent muhrlarisanoat uskunalarida suyuqlik oqishini oldini olish uchun mo'ljallangan.Ularning aşınmaya bardoshliligi, termal barqarorligi va kimyoviy muvofiqligi kabi o'ziga xos xususiyatlari ularni turli sohalarda turli xil ilovalar uchun afzal tanlov qiladi.
| seramika jismoniy xususiyati | ||||
| Texnik parametr | birlik | 95% | 99% | 99,50% |
| Zichlik | g/sm3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
| Qattiqlik | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Porozlik darajasi | % | 0.4 | 0.2 | 0,15 |
| Buzilish kuchi | MPa | 250 | 310 | 350 |
| Issiqlikning kengayish koeffitsienti | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Issiqlik o'tkazuvchanligi | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Karbonli mexanik muhrlar
Mexanik uglerod muhri uzoq tarixga ega.Grafit uglerod elementining izoformidir.1971 yilda Amerika Qo'shma Shtatlari muvaffaqiyatli moslashuvchan grafit mexanik muhrlash materialini o'rganib chiqdi, bu atom energiyasi klapanining oqishini hal qildi.Chuqur ishlov berishdan so'ng, moslashuvchan grafit muhrlangan komponentlar ta'sirida turli xil uglerodli mexanik plombalarga aylantiriladigan mukammal muhrlash materialiga aylanadi.Ushbu uglerod mexanik muhrlari yuqori haroratli suyuqlik muhri kabi kimyo, neft, elektr energiyasi sanoatida qo'llaniladi.
Moslashuvchan grafit yuqori haroratdan keyin kengaygan grafitning kengayishi natijasida hosil bo'lganligi sababli, moslashuvchan grafitda qolgan interkalatsiya qiluvchi vosita miqdori juda kichik, ammo to'liq emas, shuning uchun interkalatsiya agentining mavjudligi va tarkibi sifatga katta ta'sir ko'rsatadi. va mahsulotning ishlashi.
Uglerod muhrining yuzi materialini tanlash
Asl ixtirochi konsentrlangan sulfat kislotani oksidlovchi va interkalatsiya qiluvchi vosita sifatida ishlatgan.Biroq, metall komponentning muhriga qo'llangandan so'ng, moslashuvchan grafitda qolgan oz miqdordagi oltingugurt uzoq muddatli foydalanishdan keyin kontakt metallini korroziyaga olib kelishi aniqlandi.Shu nuqtai nazardan, ba'zi mahalliy olimlar uni yaxshilashga harakat qilishdi, masalan, Song Kemin sulfat kislota o'rniga sirka kislotasi va organik kislotani tanladi.kislota, nitrat kislotada sekin va haroratni xona haroratiga tushiradi, nitrat kislota va sirka kislotasi aralashmasidan tayyorlanadi.Kiritish vositasi sifatida nitrat kislota va sirka kislotasi aralashmasidan foydalanib, oltingugurtsiz kengaytirilgan grafit oksidlovchi sifatida kaliy permanganat bilan tayyorlandi va nitrat kislotaga asta-sekin sirka kislotasi qo'shildi.Harorat xona haroratiga tushiriladi va nitrat kislota va sirka kislotasi aralashmasi tayyorlanadi.Keyin bu aralashmaga tabiiy parcha grafit va kaliy permanganat qo'shiladi.Doimiy aralashtirish ostida harorat 30 C. Reaksiyadan 40 daqiqa o'tgach, suv neytralga yuviladi va 50 ~ 60 C da quritiladi va kengaygan grafit yuqori haroratli kengayishdan keyin amalga oshiriladi.Ushbu usul mahsulotning ma'lum bir kengayish hajmiga erishishi sharti bilan vulkanizatsiyaga erishmaydi, shuning uchun muhrlash materialining nisbatan barqaror tabiatiga erishish.
| Turi | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Brend | Emprenye qilingan | Emprenye qilingan | Emprenye qilingan fenol | Surma uglerod (A) | |||||
| Zichlik | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Sinish kuchi | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Siqilish kuchi | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Qattiqlik | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Porozlik | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1,5 | <1,5 | <1,5 |
| Haroratlar | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Silikon karbid mexanik muhrlar
Silikon karbid (SiC) shuningdek, kvarts qumi, neft koksi (yoki ko'mir koks), yog'och chiplari (yashil kremniy karbid ishlab chiqarishda qo'shilishi kerak bo'lgan) va boshqalardan tayyorlangan karborundum sifatida ham tanilgan.Kremniy karbidida tabiatda kam uchraydigan tut minerali ham bor.Zamonaviy C, N, B va boshqa oksid bo'lmagan yuqori texnologiyali refrakter xom ashyolarda kremniy karbid eng ko'p ishlatiladigan va tejamkor materiallardan biri bo'lib, uni oltin po'lat qum yoki refrakter qum deb atash mumkin.Hozirgi vaqtda Xitoyning kremniy karbidini sanoat ishlab chiqarish qora kremniy karbid va yashil kremniy karbidga bo'linadi, ularning ikkalasi ham olti burchakli kristallar bo'lib, ularning nisbati 3,20 ~ 3,25 va mikroqattiqligi 2840 ~ 3320kg / m².
Silikon karbid mahsulotlari turli xil dastur muhitiga ko'ra ko'p turlarga bo'linadi.Odatda mexanik ravishda ko'proq qo'llaniladi.Masalan, kremniy karbid yaxshi kimyoviy korroziyaga chidamliligi, yuqori mustahkamligi, yuqori qattiqligi, yaxshi aşınma qarshiligi, kichik ishqalanish koeffitsienti va yuqori haroratga chidamliligi tufayli silikon karbid mexanik muhr uchun ideal materialdir.
SIC Seal uzuklarini statik halqa, harakatlanuvchi halqa, tekis halqa va boshqalarga bo'lish mumkin.SiC kremniy, mijozlarning maxsus talablariga muvofiq, kremniy karbidli aylanma halqa, kremniy karbidli statsionar o'rindiq, silikon karbid buta va boshqalar kabi turli xil karbid mahsulotlariga tayyorlanishi mumkin.Bundan tashqari, u grafit materiali bilan birgalikda ishlatilishi mumkin va uning ishqalanish koeffitsienti alumina keramika va qattiq qotishmadan kichikroqdir, shuning uchun u yuqori PV qiymatida, ayniqsa kuchli kislota va kuchli gidroksidi sharoitida ishlatilishi mumkin.
SIC ning ishqalanishining kamayishi uni mexanik muhrlarda qo'llashning asosiy afzalliklaridan biridir.Shuning uchun SIC boshqa materiallarga qaraganda aşınmaya va yirtiqqa yaxshiroq bardosh bera oladi va muhrning ishlash muddatini uzaytiradi.Bundan tashqari, SIC ning ishqalanishining kamayishi moylash talabini kamaytiradi.Soqolning etishmasligi ifloslanish va korroziya ehtimolini kamaytiradi, samaradorlik va ishonchlilikni oshiradi.
SIC ham kiyinishga katta qarshilikka ega.Bu shuni ko'rsatadiki, u uzluksiz foydalanishda yomonlashmasdan yoki buzmasdan bardosh bera oladi.Bu uni yuqori darajadagi ishonchlilik va chidamlilikni talab qiladigan foydalanish uchun mukammal material qiladi.
Bundan tashqari, uni qayta yopishtirish va parlatish mumkin, shuning uchun muhr muddati davomida bir necha marta yangilanishi mumkin.Odatda mexanik muhrlarda yaxshi kimyoviy korroziyaga chidamliligi, yuqori mustahkamligi, yuqori qattiqligi, yaxshi aşınma qarshiligi, kichik ishqalanish koeffitsienti va yuqori haroratga chidamliligi uchun ko'proq mexanik ravishda qo'llaniladi.
Mexanik muhr yuzlari uchun foydalanilganda, kremniy karbid ish faoliyatini yaxshilaydi, muhr muddatini oshiradi, texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini kamaytiradi va turbinalar, kompressorlar va markazdan qochma nasoslar kabi aylanadigan uskunalar uchun ishlash xarajatlarini kamaytiradi.Silikon karbid qanday ishlab chiqarilganiga qarab turli xil xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin.Reaktsiya bilan bog'langan silikon karbid kremniy karbid zarralarini reaksiya jarayonida bir-biriga bog'lash orqali hosil bo'ladi.
Bu jarayon materialning jismoniy va issiqlik xususiyatlarining ko'pchiligiga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi, biroq u materialning kimyoviy qarshiligini cheklaydi.Muammo bo'lgan eng keng tarqalgan kimyoviy moddalar kaustiklar (va boshqa yuqori pH kimyoviy moddalar) va kuchli kislotalardir, shuning uchun reaksiyaga bog'langan silikon karbid bu ilovalar bilan ishlatilmasligi kerak.
Reaksiya bilan sinterlangan infiltratsiyalangankremniy karbid.Bunday materialda asl SIC materialining teshiklari infiltratsiya jarayonida metall kremniyni yoqish orqali to'ldiriladi, shuning uchun ikkilamchi SiC paydo bo'ladi va material aşınmaya bardoshli bo'lib, ajoyib mexanik xususiyatlarga ega bo'ladi.Minimal qisqarishi tufayli u yaqin toleranslarga ega bo'lgan katta va murakkab qismlarni ishlab chiqarishda qo'llanilishi mumkin.Biroq, kremniy tarkibi maksimal ish haroratini 1350 °C ga cheklaydi, kimyoviy qarshilik ham taxminan pH 10 bilan chegaralanadi. Materialni agressiv gidroksidi muhitda ishlatish tavsiya etilmaydi.
Sinterlangankremniy karbid 2000 °C haroratda oldindan siqilgan juda nozik SIC granulatsiyasini sinterlash orqali materialning donalari o'rtasida mustahkam aloqalar hosil qilish orqali olinadi.
Birinchidan, panjara qalinlashadi, keyin g'ovaklik kamayadi va nihoyat, donalar orasidagi bog'lanishlar sinterlanadi.Bunday qayta ishlash jarayonida mahsulotning sezilarli qisqarishi sodir bo'ladi - taxminan 20% ga.
SSIC muhr halqasi barcha kimyoviy moddalarga chidamli.Uning tuzilishida metall kremniy mavjud emasligi sababli, uni 1600C gacha bo'lgan haroratlarda uning kuchiga ta'sir qilmasdan ishlatish mumkin.
| xususiyatlari | R-SiC | S-SiC |
| Porozlik (%) | ≤0,3 | ≤0,2 |
| Zichlik (g/sm3) | 3.05 | 3,1~3,15 |
| Qattiqlik | 110~125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
| Elastik modul (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| SiC tarkibi (%) | ≥85% | ≥99% |
| Si tarkibi (%) | ≤15% | 0,10% |
| Burilish kuchi (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Siqilish kuchi (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
| Issiqlik kengayish koeffitsienti (1/℃) | 4,5×10-6 | 4,3×10-6 |
| Issiqlikka qarshilik (atmosferada) (℃) | 1300 | 1600 |
TC mexanik muhr
TC materiallari yuqori qattiqlik, kuch, aşınma qarshilik va korroziyaga chidamlilik xususiyatlariga ega.U "Sanoat tishi" sifatida tanilgan.Uning yuqori ishlashi tufayli u harbiy sanoat, aerokosmik, mexanik ishlov berish, metallurgiya, neft burg'ulash, elektron aloqa, arxitektura va boshqa sohalarda keng qo'llanilgan.Masalan, nasoslar, kompressorlar va qo'zg'atuvchilarda volfram karbid halqasi mexanik muhrlar sifatida ishlatiladi.Yaxshi aşınma qarshilik va yuqori qattiqlik uni yuqori harorat, ishqalanish va korroziyaga ega aşınmaya bardoshli qismlarni ishlab chiqarish uchun mos qiladi.
Kimyoviy tarkibi va foydalanish xususiyatlariga ko'ra, TC to'rt toifaga bo'linishi mumkin: volfram kobalt (YG), volfram-titan (YT), volfram titanium tantal (YW) va titan karbid (YN).
Tungsten kobalt (YG) qattiq qotishmasi WC va Co dan iborat. U quyma temir, rangli metallar va metall bo'lmagan materiallar kabi mo'rt materiallarni qayta ishlash uchun javob beradi.
Stellite (YT) WC, TiC va Co dan iborat. Qotishmaga TiC qo'shilishi tufayli uning aşınma qarshiligi yaxshilanadi, lekin egilish kuchi, silliqlash ko'rsatkichi va issiqlik o'tkazuvchanligi kamaydi.Past haroratda mo'rt bo'lganligi sababli, u mo'rt materiallarni qayta ishlash uchun emas, balki faqat yuqori tezlikda umumiy materiallarni kesish uchun javob beradi.
Tegishli miqdorda tantal karbid yoki niobiy karbid orqali yuqori haroratli qattiqlik, kuch va aşınma qarshiligini oshirish uchun qotishmaga volfram titan tantal (niobiy) kobalt (YW) qo'shiladi.Shu bilan birga, qattiqlik ham keng qamrovli kesish ko'rsatkichlari bilan yaxshilanadi.U asosan qattiq kesish materiallari va intervalgacha kesish uchun ishlatiladi.
Karbonlashtirilgan titanning asosiy sinfi (YN) TiC, nikel va molibdenning qattiq fazasi bo'lgan qattiq qotishma.Uning afzalliklari yuqori qattiqlik, bog'lanishga qarshi qobiliyat, yarim oyning aşınmasına qarshi va oksidlanishga qarshi qobiliyatdir.1000 darajadan yuqori haroratda u hali ham ishlov berilishi mumkin.Bu qotishma po'latdan va söndürme po'latidan uzluksiz ishlov berish uchun qo'llaniladi.
| model | nikel tarkibi (og'irligi%) | zichlik (g/sm²) | qattiqlik (HRA) | egilish kuchi (≥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 |
| model | kobalt miqdori (og'irligi%) | zichlik (g/sm²) | qattiqlik (HRA) | egilish kuchi (≥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 yil |
| 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 |