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上海克兰密封件有限公司
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SiC碳化硅一种新型陶瓷，由于高密度成形技术的发展，80年代开始，国外纷纷用它作高PV值的组对材料，是到目前为止发现的好的摩擦副材料，具备各种优良性能。重量轻，为WC的1／5，比强度高，摩擦系数小，硬度略**硬质合金，HRA90~94，抗辐射性好，具有一定的自润滑性，组对性好，化学稳定性、耐热性、热传导性都很优异。在500℃以下，几乎耐所有的酸和碱，除振动冲击大，或有颗粒介质场合外，几乎所有的硬质合金都可用它取代，价格略比WC便宜。缺点：脆性材料，抗机械冲击性稍差。由于制造工艺不同，性能略有差异，目前主要有4种类型：1、 反应烧结SiC（SiC＋Si 组成的致密烧结物） ［（α-SiC 粉＋石墨粉＋助熔剂）混和＋**粘结剂］压制成型，放入Si 粉坩锅内，在真空炉加热1600~1800 ℃，生成β-SiC。 这种SiC 由α-SiC、β-SiC、 游离硅组成，由于游离Si 和孔隙的存在，它不耐强碱和氧化性介质。 优点：收缩率小，耐热冲击性好，成本低，适于批量生产。2 、常压烧结SiC 采用**细SiC 粉（粒度在0.1~0.2μm）， 加适当的添加剂、粘结剂压制成型，然后在2000~2200 ℃的温度下烧结而成。适用于数量少，规格品种多的密封环。致密度高达97% 以上。 3、热压烧结SiC 粒度≤1μm的SiC粉，加上适当的添加剂，装入石墨模具内，在2000~2100℃的热压炉内加压（30~50MPa）制成。这是SiC中化学稳定性好的一种。（因为在氧化气氛下，表面生成了一种SiO2保护膜，耐腐蚀性好。）质密度高达97%以上。4、气相渗透SiC（又叫硅化石墨） 以石墨为基体，按终产品形状加工好后，导入Si源，采用化学气相沉积法在1800~2200℃的高温下反应生成。，渗透层厚度可达1.5mm，成SiC表层，表层还有10%的石墨，具有气体不渗透性，C、Si之间无明显的边界层。这种SiC既具有碳石墨优点，又具有SiC特性，是一种很有前途的碳基复合材料。气相渗透SiC与常压烧结SiC组对，可用于高速场合，即使处于半干摩擦工况条件下也不易产生卡滞与擦伤。正确选择机械密封是防止液泵泄漏关键109橡胶波纹管密封只适用于低压0.8Mpa以下的工况。 腐蚀磨损问题由于多种原因，例如包括轴承的公差、轴端余隙、振动和主轴偏差，都会使液泵的主轴产生径向和轴向运动。此外，由于将接触面之间保持平行是十分困难的，因此机械密封本身的内部产生移动也是很正常的。这类移动往往是由于设备和安装公差、热膨胀、管路应力或主轴调试不当所造成。为了使密封面之间始终保持互相配合，弹簧起到了机械密封与运动主轴之间的恒定调节作用。当旋转面和主轴之间采用人造橡胶密封时，该弹性体就会在主轴上来回运动。这种重复摩擦动作，会磨蚀主轴上的防腐材料，失去主轴的氧化膜保护层，终会在主轴的摩擦面上形成磨损沟槽，造成液体从沟槽中泄漏，并增加必要的维修工作量或甚至更换主轴。为了解决这一问题，一般在填料盒内安装一个可更换的轴套。然而，解决腐蚀磨损问题的*办法是去除其内部的动态密封。现在，大部分主要密封制造厂生产非腐蚀磨损型密封，以防止液泵零件的腐蚀磨损。波纹管式机械密封的设计和生产要求 波纹管式机械密封由于性能优异，可靠性高，可用于高转速、高压力、高温及低温等工况，因而被广泛应用于液体火箭发动机涡轮泵密封装置之中。液氧泵机械密封工作温度为一183℃，工作压力为1～2MPa，端面平均线速度为60～75m/s。该密封要经受涡轮泵轴向和径向较大振动载荷。设计液氧泵机械密封用时，不仅要遵守一般弹性元件的设计准则，还要遵守火箭发动机对密封特殊要求所产生的设计准则。金属波纹管的机械密封机械密封用金属波纹管在生产、装配、试验过程中，轴向如果产生拉伸塑性变形，导致金属波纹管自由高度偏离设计值，密封装配后波纹管将会受压，增大密封摩擦功耗，从而降低了密封工作可靠性。所以设计密封时，不仅要遵守一般弹性元件的设计准则，还要考虑波纹管轴向拉伸塑性变形对密封设计准则的影响。金属波纹管密封的设计要求液氧泵机械密封设计的一般要求为：密封结构简单可靠，且不需要辅助密封系统;发动机预冷充填时，密封泄漏量为零;发动机工作时，密封后端只允许泄漏少量气氧;要求密封具有多次启动工作能力。109橡胶波纹管辅助密封圈常用材质分为：丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、氯醇橡胶等。根据不同工况性质选择适合的橡胶，可以使密封效果保持稳定，寿命增长，减少拆泵维修费用。1、丁腈橡胶（NBR）（－40~120℃）它是丁二烯和丙烯腈的共聚物。常用的丙烯腈含量为40%（丁腈—40），耐油，抗老化性良好，并且又耐热、耐磨、耐一定腐蚀。广泛用于接触汽油及其他油类设备，也耐碱、非氧化性稀酸，不耐氧化性酸（如硝酸、铬酸）、芳烃、酯、酮、醚、卤代烃等。炼油厂凝缩油中由于含有芳烃等介质，故不适用。低温下也不宜采用。2、氟橡胶（FPM）（－20~250℃）它是含氟的高聚合物，目前由三个品种：FPM2301（23—11）：具有优异的耐强酸性能。FPM2602（26—41）：耐热性能、耐溶剂性能优于FPM2301，但工艺性能较差。FPM2461（246）：耐热、耐溶剂性能比FPM2602还要好。 目**般都用FPM2602，可以在250℃以下长期使用，300℃以下短期使用。耐蚀性是橡胶中好的，但低温性能差，价格贵。不宜在酮类、酯类溶液中使用，压缩*变形大。3、硅橡胶（MVQ） 由二甲基硅氧烷与其他**硅单体聚合而成。 具有很宽使用范围（－100~350℃），在200~300℃下可长期使用，无毒无味，主要用于高、低温下的动植物油、矿物油、氧、弱酸、弱碱等。缺点：强度低，不耐磨，价格高。4、乙丙橡胶（－40~150℃） 乙烯与丙烯聚合而成。特别能耐磷酸酯系液压油、酮、醇溶液和酸、碱，同时耐高压水蒸汽，耐侯性、耐臭氧性好。但在矿物油和二酯系润滑油中膨胀大，不宜使用。5、氯醇橡胶（－30~130℃） 耐热油、耐空气老化、低温弹性好、耐磨性稍差，主要用于冷冻机介质为氟里昂的机械密封。