Meterai mekanikalmemainkan peranan yang sangat penting dalam mengelakkan kebocoran untuk banyak industri yang berbeza. Dalam industri marin adapengedap mekanikal pam, pengedap mekanikal aci berputar. Dan dalam industri minyak dan gas adapengedap mekanikal kartrij,pengedap mekanikal berpecah atau pengedap mekanikal gas kering. Dalam industri kereta terdapat pengedap mekanikal air. Dan dalam industri kimia terdapat pengedap mekanikal pengadun (pengikat mekanikal agitator) dan pengedap mekanikal pemampat.
Bergantung pada keadaan penggunaan yang berbeza, ia memerlukan penyelesaian pengedap mekanikal dengan bahan yang berbeza. Terdapat pelbagai jenis bahan yang digunakan dalampengedap aci mekanikal seperti pengedap mekanikal seramik, pengedap mekanikal karbon, pengedap mekanikal silikon karbida,pengedap mekanikal SSIC danPengedap mekanikal TC.
Pengedap mekanikal seramik
Pengedap mekanikal seramik ialah komponen kritikal dalam pelbagai aplikasi perindustrian, direka untuk mengelakkan kebocoran cecair antara dua permukaan, seperti aci berputar dan perumahan pegun. Pengedap ini sangat dihargai kerana rintangan haus yang luar biasa, rintangan kakisan dan keupayaan untuk menahan suhu yang melampau.
Peranan utama pengedap mekanikal seramik adalah untuk mengekalkan integriti peralatan dengan menghalang kehilangan bendalir atau pencemaran. Ia digunakan dalam pelbagai industri, termasuk minyak dan gas, pemprosesan kimia, rawatan air, farmaseutikal, dan pemprosesan makanan. Penggunaan meluas meterai ini boleh dikaitkan dengan pembinaan tahan lama mereka; ia diperbuat daripada bahan seramik termaju yang menawarkan ciri prestasi unggul berbanding bahan pengedap lain.
Pengedap mekanikal seramik terdiri daripada dua komponen utama: satu muka pegun mekanikal (biasanya diperbuat daripada bahan seramik), dan satu lagi muka berputar mekanikal (biasanya dibina daripada grafit karbon). Tindakan pengedap berlaku apabila kedua-dua muka ditekan bersama menggunakan daya spring, mewujudkan penghalang yang berkesan terhadap kebocoran bendalir. Semasa peralatan beroperasi, filem pelincir di antara muka pengedap mengurangkan geseran dan haus sambil mengekalkan pengedap yang ketat.
Satu faktor penting yang membezakan pengedap mekanikal seramik daripada jenis lain ialah ketahanannya yang luar biasa untuk dipakai. Bahan seramik mempunyai sifat kekerasan yang sangat baik yang membolehkan mereka bertahan dalam keadaan kasar tanpa kerosakan yang ketara. Ini menghasilkan pengedap tahan lebih lama yang memerlukan penggantian atau penyelenggaraan yang kurang kerap daripada yang dibuat daripada bahan yang lebih lembut.
Selain rintangan haus, seramik juga mempamerkan kestabilan haba yang luar biasa. Mereka boleh menahan suhu tinggi tanpa mengalami degradasi atau kehilangan kecekapan pengedapnya. Ini menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam aplikasi suhu tinggi di mana bahan pengedap lain mungkin gagal sebelum waktunya.
Akhir sekali, pengedap mekanikal seramik menawarkan keserasian kimia yang sangat baik, dengan rintangan kepada pelbagai bahan menghakis. Ini menjadikan mereka pilihan yang menarik untuk industri yang secara rutin berurusan dengan bahan kimia yang keras dan cecair yang agresif.
Pengedap mekanikal seramik adalah pentingpengedap komponendireka untuk mengelakkan kebocoran bendalir dalam peralatan industri. Sifat uniknya, seperti rintangan haus, kestabilan terma dan keserasian kimia, menjadikannya pilihan pilihan untuk pelbagai aplikasi merentas pelbagai industri
| sifat fizikal seramik | ||||
| Parameter teknikal | unit | 95% | 99% | 99.50% |
| Ketumpatan | g/cm3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
| Kekerasan | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Kadar keliangan | % | 0.4 | 0.2 | 0.15 |
| Kekuatan patah | MPa | 250 | 310 | 350 |
| Pekali pengembangan haba | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Kekonduksian terma | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Pengedap mekanikal karbon
Meterai karbon mekanikal mempunyai sejarah yang panjang. Grafit ialah isoform unsur karbon. Pada tahun 1971, Amerika Syarikat mengkaji bahan pengedap mekanikal grafit fleksibel yang berjaya, yang menyelesaikan kebocoran injap tenaga atom. Selepas pemprosesan yang mendalam, grafit fleksibel menjadi bahan pengedap yang sangat baik, yang dijadikan pelbagai pengedap mekanikal karbon dengan kesan komponen pengedap. Pengedap mekanikal karbon ini digunakan dalam industri kimia, petroleum, kuasa elektrik seperti pengedap cecair suhu tinggi.
Kerana grafit fleksibel dibentuk oleh pengembangan grafit berkembang selepas suhu tinggi, jumlah agen interkalasi yang tinggal dalam grafit fleksibel adalah sangat kecil, tetapi tidak sepenuhnya, jadi kewujudan dan komposisi agen interkalasi mempunyai pengaruh yang besar terhadap kualiti. dan prestasi produk.
Pemilihan Bahan muka Carbon Seal
Pencipta asal menggunakan asid sulfurik pekat sebagai agen pengoksida dan interkalasi. Walau bagaimanapun, selepas digunakan pada pengedap komponen logam, sejumlah kecil sulfur yang tinggal dalam grafit fleksibel didapati menghakis logam sentuhan selepas penggunaan jangka panjang. Memandangkan perkara ini, beberapa cendekiawan tempatan telah cuba memperbaikinya, seperti Song Kemin yang memilih asid asetik dan asid organik berbanding asid sulfurik. asid, perlahan dalam asid nitrik, dan menurunkan suhu ke suhu bilik, diperbuat daripada campuran asid nitrik dan asid asetik. Dengan menggunakan campuran asid nitrik dan asid asetik sebagai agen pemasukan, grafit kembang bebas sulfur disediakan dengan kalium permanganat sebagai oksidan, dan asid asetik ditambah perlahan-lahan kepada asid nitrik. Suhu dikurangkan kepada suhu bilik, dan campuran asid nitrik dan asid asetik dibuat. Kemudian grafit serpihan semulajadi dan kalium permanganat ditambah kepada campuran ini. Di bawah kacau berterusan, suhu adalah 30 C. Selepas tindak balas 40min, air dibasuh kepada neutral dan dikeringkan pada 50 ~ 60 C, dan grafit berkembang dibuat selepas pengembangan suhu tinggi. Kaedah ini tidak mencapai pemvulkanan di bawah syarat produk boleh mencapai volum pengembangan tertentu, untuk mencapai sifat bahan pengedap yang agak stabil.
| taip | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Jenama | Hamil | Hamil | Fenol yang Diresapi | Antimoni Karbon(A) | |||||
| Ketumpatan | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Kekuatan Fraktur | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Kekuatan Mampatan | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Kekerasan | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Keliangan | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1.5 | <1.5 | <1.5 |
| Suhu | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Pengedap mekanikal Silicon Carbide
Silicon carbide (SiC) juga dikenali sebagai carborundum, yang diperbuat daripada pasir kuarza, kok petroleum (atau kok arang batu), serpihan kayu (yang perlu ditambah apabila menghasilkan karbida silikon hijau) dan sebagainya. Silikon karbida juga mempunyai mineral yang jarang ditemui, mulberi. Dalam kontemporari C, N, B dan bahan mentah refraktori teknologi tinggi bukan oksida lain, silikon karbida adalah salah satu bahan yang paling banyak digunakan dan menjimatkan, yang boleh dipanggil pasir keluli emas atau pasir refraktori. Pada masa ini, pengeluaran perindustrian China bagi silikon karbida dibahagikan kepada silikon karbida hitam dan karbida silikon hijau, kedua-duanya adalah kristal heksagon dengan perkadaran 3.20 ~ 3.25 dan kekerasan mikro 2840 ~ 3320kg/m²
Produk silikon karbida dikelaskan kepada pelbagai jenis mengikut persekitaran aplikasi yang berbeza. Ia biasanya digunakan lebih mekanikal. Sebagai contoh, silikon karbida adalah bahan yang sesuai untuk pengedap mekanikal silikon karbida kerana rintangan kakisan kimia yang baik, kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, rintangan haus yang baik, pekali geseran kecil dan rintangan suhu tinggi.
Cincin SIC Seal boleh dibahagikan kepada cincin statik, cincin bergerak, cincin rata dan sebagainya. Silikon SiC boleh dijadikan pelbagai produk karbida, seperti cincin putar silikon karbida, tempat duduk pegun silikon karbida, semak karbida silikon, dan sebagainya, mengikut keperluan khas pelanggan. Ia juga boleh digunakan dalam kombinasi dengan bahan grafit, dan pekali geserannya lebih kecil daripada seramik alumina dan aloi keras, jadi ia boleh digunakan dalam nilai PV tinggi, terutamanya dalam keadaan asid kuat dan alkali kuat.
Geseran berkurangan SIC adalah salah satu faedah utama menggunakan ia dalam pengedap mekanikal. Oleh itu, SIC boleh menahan haus dan lusuh lebih baik daripada bahan lain, memanjangkan hayat pengedap. Selain itu, pengurangan geseran SIC mengurangkan keperluan untuk pelinciran. Kekurangan pelinciran mengurangkan kemungkinan pencemaran dan kakisan, meningkatkan kecekapan dan kebolehpercayaan.
SIC juga mempunyai ketahanan yang hebat untuk dipakai. Ini menunjukkan bahawa ia boleh menahan penggunaan berterusan tanpa merosot atau pecah. Ini menjadikannya bahan yang sempurna untuk kegunaan yang memerlukan tahap kebolehpercayaan dan ketahanan yang tinggi.
Ia juga boleh dilap semula dan digilap supaya meterai boleh diperbaharui beberapa kali sepanjang hayatnya. Ia biasanya digunakan secara lebih mekanikal, seperti dalam pengedap mekanikal untuk rintangan kakisan kimia yang baik, kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, rintangan haus yang baik, pekali geseran kecil dan rintangan suhu tinggi.
Apabila digunakan untuk muka pengedap mekanikal, karbida silikon menghasilkan prestasi yang lebih baik, peningkatan hayat pengedap, kos penyelenggaraan yang lebih rendah dan kos operasi yang lebih rendah untuk peralatan berputar seperti turbin, pemampat dan pam emparan. Silikon karbida boleh mempunyai sifat yang berbeza bergantung pada cara ia dihasilkan. Silikon karbida terikat tindak balas dibentuk dengan mengikat zarah silikon karbida antara satu sama lain dalam proses tindak balas.
Proses ini tidak menjejaskan kebanyakan sifat fizikal dan haba bahan, namun ia mengehadkan rintangan kimia bahan. Bahan kimia yang paling biasa yang menjadi masalah ialah kaustik (dan bahan kimia pH tinggi yang lain) dan asid kuat, dan oleh itu karbida silikon terikat tindak balas tidak boleh digunakan dengan aplikasi ini.
Tersinter tindak balas menyusupsilikon karbida. Dalam bahan sedemikian, liang-liang bahan SIC asal diisi dalam proses penyusupan dengan membakar silikon logam, dengan itu SiC sekunder muncul dan bahan memperoleh sifat mekanikal yang luar biasa, menjadi tahan haus. Oleh kerana pengecutannya yang minimum, ia boleh digunakan dalam pengeluaran bahagian besar dan kompleks dengan toleransi yang rapat. Walau bagaimanapun, kandungan silikon mengehadkan suhu operasi maksimum kepada 1,350 °C, rintangan kimia juga terhad kepada kira-kira pH 10. Bahan ini tidak disyorkan untuk digunakan dalam persekitaran alkali yang agresif.
tersintersilikon karbida diperoleh dengan mensinterkan butiran SIC yang sangat halus pra-mampat pada suhu 2000 °C untuk membentuk ikatan kuat antara butiran bahan.
Pertama, kekisi menebal, kemudian keliangan berkurangan, dan akhirnya ikatan antara sinter bijirin. Dalam proses pemprosesan sedemikian, pengecutan ketara produk berlaku - kira-kira 20%.
Cincin meterai SSIC tahan terhadap semua bahan kimia. Oleh kerana tiada silikon logam hadir dalam strukturnya, ia boleh digunakan pada suhu sehingga 1600C tanpa menjejaskan kekuatannya
| harta benda | R-SiC | S-SiC |
| Keliangan (%) | ≤0.3 | ≤0.2 |
| Ketumpatan (g/cm3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
| Kekerasan | 110~125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
| Modulus Anjal (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| Kandungan SiC (%) | ≥85% | ≥99% |
| Kandungan Si (%) | ≤15% | 0.10% |
| Kekuatan Lentur (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Kekuatan Mampatan (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
| Pekali pengembangan haba (1/℃) | 4.5×10-6 | 4.3×10-6 |
| Rintangan haba (dalam atmosfera) (℃) | 1300 | 1600 |
Meterai mekanikal TC
Bahan TC mempunyai ciri kekerasan tinggi, kekuatan, rintangan lelasan dan rintangan kakisan. Ia dikenali sebagai "Gigi Industri". Oleh kerana prestasinya yang unggul, ia telah digunakan secara meluas dalam industri ketenteraan, aeroangkasa, pemprosesan mekanikal, metalurgi, penggerudian minyak, komunikasi elektronik, seni bina dan bidang lain. Sebagai contoh, dalam pam, pemampat dan agitator, cincin karbida Tungsten digunakan sebagai pengedap mekanikal. Rintangan lelasan yang baik dan kekerasan yang tinggi menjadikannya sesuai untuk pembuatan bahagian tahan haus dengan suhu tinggi, geseran dan kakisan.
Mengikut komposisi kimia dan ciri penggunaannya, TC boleh dibahagikan kepada empat kategori: tungsten kobalt (YG), tungsten-titanium (YT), tungsten titanium tantalum (YW), dan titanium karbida (YN).
Aloi keras tungsten kobalt (YG) terdiri daripada WC dan Co. Ia sesuai untuk memproses bahan rapuh seperti besi tuang, logam bukan ferus dan bahan bukan logam.
Stellite (YT) terdiri daripada WC, TiC dan Co. Disebabkan penambahan TiC pada aloi, rintangan hausnya bertambah baik, tetapi kekuatan lentur, prestasi pengisaran dan kekonduksian terma telah berkurangan. Kerana kerapuhannya di bawah suhu rendah, ia hanya sesuai untuk bahan am pemotongan berkelajuan tinggi dan bukan untuk pemprosesan bahan rapuh.
Tungsten titanium tantalum (niobium) kobalt (YW) ditambah kepada aloi untuk meningkatkan kekerasan suhu tinggi, kekuatan dan rintangan lelasan melalui jumlah tantalum karbida atau niobium karbida yang sesuai. Pada masa yang sama, keliatan juga dipertingkatkan dengan prestasi pemotongan komprehensif yang lebih baik. Ia digunakan terutamanya untuk bahan pemotongan keras dan pemotongan sekejap.
Kelas asas titanium berkarbonat (YN) ialah aloi keras dengan fasa keras TiC, nikel dan molibdenum. Kelebihannya ialah kekerasan yang tinggi, keupayaan anti-ikatan, keausan anti-bulan sabit dan keupayaan anti-pengoksidaan. Pada suhu lebih daripada 1000 darjah, ia masih boleh dimesin. Ia boleh digunakan untuk penamat berterusan keluli aloi dan keluli pelindapkejutan.
| model | kandungan nikel（wt%） | ketumpatan (g/cm²) | kekerasan (HRA) | kekuatan 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 |
| model | kandungan kobalt（wt%） | ketumpatan (g/cm²) | kekerasan (HRA) | kekuatan 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 |