Segel mékanismaénkeun peran anu penting pisan dina nyegah bocor pikeun seueur industri anu béda. Dina industri kelautan ayasegel mékanis pompa, segel mékanis poros nu muter. Sareng dina industri minyak sareng gas ayasegel mékanis kartrid,Segel mékanis beulah atawa segel mékanis gas garing. Dina industri mobil aya segel mékanis cai. Jeung dina industri kimia aya segel mékanis mixer (segel mékanis agitator) jeung segel mékanis kompresor.
Gumantung kana kaayaan panggunaan anu béda-béda, éta meryogikeun larutan segel mékanis kalayan bahan anu béda-béda. Aya seueur jinis bahan anu dianggo dinasegel poros mékanis sapertos segel mékanis keramik, segel mékanis karbon, segel mékanis silikon karbida,Segel mékanis SSIC sarengSegel mékanis TC.
Segel mékanis keramik
Segel mékanis keramik mangrupikeun komponén penting dina rupa-rupa aplikasi industri, dirancang pikeun nyegah bocor cairan antara dua permukaan, sapertos aci anu muter sareng wadah anu cicing. Segel ieu dihargaan pisan kusabab résistansi aus anu luar biasa, résistansi korosi, sareng kamampuan pikeun nahan suhu anu ekstrim.
Peran utama segel mékanis keramik nyaéta pikeun ngajaga integritas alat ku cara nyegah leungitna cairan atanapi kontaminasi. Éta dianggo dina seueur industri, kalebet minyak sareng gas, pamrosésan kimia, pangolahan cai, farmasi, sareng pamrosésan dahareun. Panggunaan segel ieu sacara lega tiasa disababkeun ku konstruksi anu awét; éta didamel tina bahan keramik canggih anu nawiskeun karakteristik kinerja anu unggul dibandingkeun sareng bahan segel anu sanés.
Segel mékanis keramik ngawengku dua komponén utama: hiji nyaéta beungeut stasioner mékanis (biasana didamel tina bahan keramik), sareng anu sanésna nyaéta beungeut puteran mékanis (biasana didamel tina grafit karbon). Peta segel lumangsung nalika dua beungeut dipencet babarengan nganggo gaya pegas, nyiptakeun panghalang anu efektif ngalawan bocor cairan. Nalika alat beroperasi, pilem pelumas antara beungeut segel ngirangan gesekan sareng karusakan bari ngajaga segel anu pageuh.
Salah sahiji faktor penting anu ngabédakeun segel mékanis keramik ti jinis anu sanés nyaéta résistansi anu luar biasa kana karusakan. Bahan keramik ngagaduhan sipat karasana anu saé anu ngamungkinkeun aranjeunna tahan kana kaayaan abrasif tanpa karusakan anu signifikan. Ieu ngahasilkeun segel anu langkung awét anu meryogikeun panggantian atanapi pangropéa anu langkung jarang tibatan anu didamel tina bahan anu langkung lemes.
Salian ti tahan kana goresan, keramik ogé némbongkeun stabilitas termal anu luar biasa. Éta tiasa tahan suhu anu luhur tanpa ngalaman degradasi atanapi kaleungitan efisiensi sealingna. Ieu ngajantenkeun aranjeunna cocog pikeun dianggo dina aplikasi suhu anu luhur dimana bahan sealing anu sanés tiasa gagal sateuacan waktuna.
Pamungkas, segel mékanis keramik nawiskeun kompatibilitas kimia anu saé, kalayan résistansi kana rupa-rupa zat korosif. Ieu ngajantenkeun pilihan anu pikaresepeun pikeun industri anu rutin ngurus bahan kimia anu keras sareng cairan anu agrésif.
Segel mékanis keramik penting pisansegel komponéndirancang pikeun nyegah bocor cairan dina alat-alat industri. Sipat unikna, sapertos résistansi kana goresan, stabilitas termal, sareng kompatibilitas kimia, ngajantenkeun pilihan anu dipikaresep pikeun rupa-rupa aplikasi di sababaraha industri.
| sipat fisik keramik | ||||
| Parameter téknis | unit | 95% | 99% | 99,50% |
| Kapadetan | g/cm3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
| Karasa | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Laju porositas | % | 0.4 | 0.2 | 0.15 |
| Kakuatan fraktural | MPa | 250 | 310 | 350 |
| Koefisien ékspansi panas | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Konduktivitas termal | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Segel mékanis karbon
Segel karbon mékanis mibanda sajarah anu panjang. Grafit nyaéta isoform tina unsur karbon. Dina taun 1971, Amérika Serikat nalungtik bahan segel mékanis grafit fléksibel anu suksés, anu ngarengsekeun bocor klep énergi atom. Saatos diprosés sacara jero, grafit fléksibel janten bahan segel anu saé, anu didamel janten rupa-rupa segel mékanis karbon kalayan pangaruh komponén segel. Segel mékanis karbon ieu dianggo dina industri kimia, minyak bumi, listrik sapertos segel cairan suhu luhur.
Kusabab grafit fléksibel kabentuk ku ékspansi grafit anu dilegaan saatos suhu anu luhur, jumlah agén interkalasi anu tinggaleun dina grafit fléksibel leutik pisan, tapi henteu sagemblengna, janten ayana sareng komposisi agén interkalasi gaduh pangaruh anu ageung kana kualitas sareng kinerja produk.
Pilihan Bahan beungeut Segel Karbon
Nu nimukeun mimitina ngagunakeun asam sulfat pekat salaku oksidan sareng agén interkalasi. Nanging, saatos diterapkeun kana segel komponén logam, sajumlah alit walirang anu sésana dina grafit fléksibel kapendak ngaruksak logam kontak saatos dianggo dina jangka panjang. Ku ningali hal ieu, sababaraha sarjana domestik parantos nyobian ningkatkeunana, sapertos Song Kemin anu milih asam asetat sareng asam organik tinimbang asam sulfat. asam, ngalambatkeun asam nitrat, sareng nurunkeun suhu ka suhu kamar, didamel tina campuran asam nitrat sareng asam asetat. Ku ngagunakeun campuran asam nitrat sareng asam asetat salaku agén panyisipan, grafit anu dilegaan bébas walirang disiapkeun nganggo kalium permanganat salaku oksidan, sareng asam asetat laun-laun ditambahkeun kana asam nitrat. Suhu dikirangan ka suhu kamar, sareng campuran asam nitrat sareng asam asetat didamel. Teras grafit serpihan alami sareng kalium permanganat ditambahkeun kana campuran ieu. Kalayan diaduk terus-terusan, suhu nyaéta 30 C. Saatos réaksi 40 menit, cai dikumbah dugi ka nétral sareng dikeringkeun dina 50 ~ 60 C, sareng grafit anu dilegaan didamel saatos dilegaan dina suhu anu luhur. Métode ieu henteu ngahontal vulkanisasi dina kaayaan yén produk tiasa ngahontal volume ékspansi anu tangtu, supados ngahontal sipat bahan segel anu relatif stabil.
| Tipe | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Merek | Diimpregnasi | Diimpregnasi | Fenol anu diresapi | Karbon Antimon(A) | |||||
| Kapadetan | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Kakuatan Fraktural | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Kakuatan Kompresi | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Karasa | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Porositas | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1.5 | <1.5 | <1.5 |
| Suhu | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Segel mékanis Silikon Karbida
Silikon karbida (SiC) ogé katelah carborundum, anu didamel tina keusik kuarsa, kokas minyak bumi (atanapi kokas batubara), serpihan kai (anu kedah ditambahkeun nalika ngahasilkeun silikon karbida héjo) sareng saterasna. Silikon karbida ogé ngagaduhan mineral langka di alam, nyaéta murbei. Dina bahan baku refraktori téknologi tinggi C, N, B sareng non-oksida kontemporer anu sanés, silikon karbida mangrupikeun salah sahiji bahan anu paling seueur dianggo sareng ekonomis, anu tiasa disebat keusik baja emas atanapi keusik refraktori. Ayeuna, produksi industri silikon karbida Cina dibagi kana silikon karbida hideung sareng silikon karbida héjo, duanana mangrupikeun kristal heksagonal kalayan proporsi 3,20 ~ 3,25 sareng mikro karasana 2840 ~ 3320kg/m².
Produk silikon karbida digolongkeun kana sababaraha jinis numutkeun lingkungan aplikasi anu béda. Sacara umum dianggo sacara mékanis. Salaku conto, silikon karbida mangrupikeun bahan anu idéal pikeun segel mékanis silikon karbida kusabab résistansi korosi kimia anu saé, kakuatan anu luhur, karasana anu luhur, résistansi aus anu saé, koéfisién gesekan anu alit sareng résistansi suhu anu luhur.
Cincin Segel SIC tiasa dibagi kana cincin statis, cincin anu gerak, cincin datar sareng saterasna. Silikon SiC tiasa didamel kana rupa-rupa produk karbida, sapertos cincin putar silikon karbida, korsi stasioner silikon karbida, rungkun silikon karbida, sareng saterasna, numutkeun sarat khusus konsumén. Éta ogé tiasa dianggo digabungkeun sareng bahan grafit, sareng koéfisién gesekanana langkung alit tibatan keramik alumina sareng paduan keras, janten tiasa dianggo dina nilai PV anu luhur, khususna dina kaayaan asam kuat sareng alkali kuat.
Gesekan SIC anu ngurangan mangrupikeun salah sahiji kauntungan konci tina ngagunakeunana dina segel mékanis. Ku kituna, SIC tiasa tahan kana karusakan sareng cimata langkung saé tibatan bahan sanés, manjangkeun umur segel. Salaku tambahan, gesekan SIC anu ngurangan ngirangan kabutuhan pelumasan. Kurangna pelumasan ngirangan kamungkinan kontaminasi sareng korosi, ningkatkeun efisiensi sareng reliabilitas.
SIC ogé gaduh daya tahan anu saé pikeun dianggo. Ieu nunjukkeun yén éta tiasa tahan dianggo terus-terusan tanpa ruksak atanapi pegat. Ieu ngajantenkeun bahan anu sampurna pikeun panggunaan anu meryogikeun tingkat reliabilitas sareng daya tahan anu luhur.
Éta ogé tiasa di-relap sareng dipoles supados segel tiasa diropéa sababaraha kali salami umurna. Sacara umum dianggo sacara mékanis, sapertos dina segel mékanis kusabab résistansi korosi kimiawi anu saé, kakuatan anu luhur, karasana anu luhur, résistansi aus anu saé, koéfisién gesekan anu alit sareng résistansi suhu anu luhur.
Nalika dianggo pikeun beungeut segel mékanis, silikon karbida ngahasilkeun kinerja anu ningkat, umur segel anu langkung lami, biaya perawatan anu langkung handap, sareng biaya operasi anu langkung handap pikeun alat-alat anu muter sapertos turbin, kompresor, sareng pompa sentrifugal. Silikon karbida tiasa gaduh sipat anu béda-béda gumantung kana kumaha éta diproduksi. Silikon karbida anu kabeungkeut réaksi dibentuk ku cara ngabeungkeut partikel silikon karbida silih dina prosés réaksi.
Prosés ieu henteu mangaruhan sacara signifikan kaseueuran sipat fisik sareng termal bahan, nanging ngawatesan résistansi kimia bahan éta. Bahan kimia anu paling umum anu janten masalah nyaéta kaustik (sareng bahan kimia pH tinggi anu sanés) sareng asam kuat, sareng ku kituna silikon karbida anu kabeungkeut réaksi henteu kedah dianggo sareng aplikasi ieu.
Disusupkeun ku sinter réaksisilikon karbida. Dina bahan sapertos kitu, pori-pori bahan SIC aslina dieusi dina prosés infiltrasi ku cara ngaduruk silikon logam, sahingga SiC sekundér muncul sareng bahan éta kéngingkeun sipat mékanis anu luar biasa, janten tahan aus. Kusabab susutna minimal, éta tiasa dianggo dina produksi bagian anu ageung sareng rumit kalayan toleransi anu caket. Nanging, eusi silikon ngawatesan suhu operasi maksimum dugi ka 1.350 °C, résistansi kimia ogé diwatesan dugi ka sakitar pH 10. Bahan ieu henteu disarankeun pikeun dianggo dina lingkungan basa anu agrésif.
DisinterSilikon karbida diala ku cara sintering granulat SIC anu pohara lemes anu parantos dikomprés dina suhu 2000 °C pikeun ngabentuk beungkeutan anu kuat antara butiran bahan.
Mimitina, kisi-kisi kandel, teras porositasna nurun, sareng pamungkasna beungkeutan antara butiran anu disinter. Dina prosés pamrosésan sapertos kitu, aya panyusutan produk anu signifikan – sakitar 20%.
Cincin segel SSIC tahan ka sadaya bahan kimia. Kusabab teu aya silikon logam dina strukturna, éta tiasa dianggo dina suhu dugi ka 1600C tanpa mangaruhan kakuatanna
| sipat-sipat | R-SiC | S-SiC |
| Porositas (%) | ≤0.3 | ≤0.2 |
| Kapadetan (g/cm3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
| Karasa | 110~125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
| Modulus Elastis (GPA) | ≥400 | ≥410 |
| Eusi SiC (%) | ≥85% | ≥99% |
| Eusi Si (%) | ≤15% | 0,10% |
| Kakuatan Lengkungan (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Kakuatan Komprési (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
| Koefisien ékspansi panas (1/℃) | 4.5×10-6 | 4.3×10-6 |
| Tahan panas (di atmosfir) (℃) | 1300 | 1600 |
Segel mékanis TC
Bahan TC mibanda ciri karasa, kakuatan, résistansi abrasi, sareng résistansi korosi anu luhur. Ieu katelah "Industrial Huntu". Kusabab kinerjana anu unggul, éta parantos seueur dianggo dina industri militer, aerospace, pamrosésan mékanis, metalurgi, pangeboran minyak, komunikasi éléktronik, arsitéktur, sareng widang sanésna. Salaku conto, dina pompa, kompresor, sareng agitator, cincin Tungsten carbide dianggo salaku segel mékanis. Résistansi abrasi anu saé sareng karasa anu luhur ngajantenkeun éta cocog pikeun ngadamel bagian anu tahan aus kalayan suhu anu luhur, gesekan, sareng korosi.
Numutkeun komposisi kimia sareng karakteristik panggunaanana, TC tiasa dibagi kana opat kategori: tungsten kobalt (YG), tungsten-titanium (YT), tungsten titanium tantalum (YW), sareng titanium karbida (YN).
Aloi teuas tungsten kobalt (YG) diwangun ku WC sareng Co. Ieu cocog pikeun ngolah bahan anu rapuh sapertos beusi tuang, logam non-ferrous sareng bahan non-logam.
Stellite (YT) diwangun ku WC, TiC sareng Co. Kusabab ditambahkeun TiC kana paduan, résistansi ausna ningkat, tapi kakuatan lentur, kinerja ngagiling sareng konduktivitas termalna turun. Kusabab gampang rapuhna dina suhu anu handap, éta ngan cocog pikeun motong bahan umum anu gancang sareng sanés pikeun ngolah bahan anu rapuh.
Tungsten titanium tantalum (niobium) kobalt (YW) ditambahkeun kana paduan pikeun ningkatkeun karasa suhu luhur, kakuatan sareng résistansi abrasi ngalangkungan jumlah tantalum karbida atanapi niobium karbida anu pas. Dina waktos anu sami, kateguhanana ogé ningkat kalayan kinerja motong komprehensif anu langkung saé. Ieu utamina dianggo pikeun bahan motong teuas sareng motong intermiten.
Kelas dasar titanium karbonisasi (YN) nyaéta logam campuran teuas kalayan fase teuas TiC, nikel sareng molibdenum. Kaunggulanana nyaéta karasa luhur, kamampuan anti-beungkeutan, anti-aus bulan sabit sareng kamampuan anti-oksidasi. Dina suhu langkung ti 1000 derajat, éta masih tiasa dimesin. Ieu tiasa diterapkeun pikeun finishing kontinyu baja campuran sareng baja quenching.
| modél | kandungan nikel (wt%) | kapadetan (g/cm²) | karasana (HRA) | kakuatan lentur (≥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 |
| modél | eusi kobalt (wt%) | kapadetan (g/cm²) | karasana (HRA) | kakuatan lentur (≥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 |