技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES碳化硅陶瓷材料具有:耐磨、耐腐蝕、高硬度、低密度以及較高的高溫強度等優(yōu)點,因此近年來在各個領(lǐng)域中迅速普及,發(fā)展非常迅速。在航空航天、核工業(yè)、石油工業(yè)、化學工業(yè)、輕紡工業(yè)、食品工業(yè)等需要在高溫、高速、耐腐蝕、真空、電絕緣、無磁、干摩擦等特殊環(huán)境下,這種新型陶瓷材料難以的替代作用正在被人們逐漸認識。
除以上的優(yōu)點之外,在常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷材料中,游離硅和游離碳含量極少。譬如在精細化工行業(yè)里,超純凈流體輸送過程中,要求高潔凈度,常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷材料可以提供非??煽康倪\輸環(huán)境,對輸送環(huán)境起到了保護作用,隨著人們環(huán)保意識的增強,常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷材料必將在化工領(lǐng)域全行業(yè)最終替代反應燒結(jié)碳化硅制品。
目前,常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷材料主要有以下幾個方面應用:
一、 密封磁力傳動泵軸承組件
隨著精細化工產(chǎn)品的飛速發(fā)展,特別是國際標準ISO14000在精細化工行業(yè)的進一步貫徹執(zhí)行,對杜絕跑、冒、滴、漏,對化工行業(yè)環(huán)境保護,尤其是對腐蝕性液體的輸送提出了更高的要求,追求零泄漏已成為化工行業(yè)環(huán)境保護的主要目標。
密封磁力傳動泵是采用非接觸磁力傳動方式產(chǎn)生扭矩,帶動泵軸系組件進行工作,其主要特點:減小了較大的空間,泵的整體體積縮20%-30% ;采用非接觸傳動,將軸承與軸系組件全部放在泵體內(nèi)部,實行全封閉,從而可以實現(xiàn)無泄漏工作。在此工況下,軸承的壽命就決定了泵的總體壽命。
采用常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷材料密封環(huán)代替通用的機械密封、填料密封等動密封,因而泄漏更小、可靠性更高、使用壽命更長。對于磁力泵通常要求長時間的免維護,時間約為5—8年,這就對磁力泵軸系組件的選材提出了極為苛刻的要求。如泵中的泵軸、止推盤、軸套在裝配后,必須耐磨損、耐腐蝕,且零泄漏:目前常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷已成為較為合適的材料。
二、機械密封環(huán)
常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷的耐化學腐蝕性好、 強度高,硬度高,耐磨性能好、摩擦系數(shù)小,抗氧化,高溫蠕變小、熱穩(wěn)定性好,因而是制造密封環(huán)的理想材料。由于材料基體組織致密,游離硅;碳含量極少,在高純、超凈、精細化工等領(lǐng)域的應用日益廣泛。工件表面的超精密加工,使其在組合配對時,摩擦系數(shù)比氧化鋁陶瓷和硬質(zhì)合金小,因而具有較高的PV值,特別適合于輸送強酸、強堿及腐蝕性液體的工況中使用。常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷制品,具有密度高(310g/cm3-320g/cm3)、硬度高(HPA95),可多品種,成批量生產(chǎn)各種形狀復雜的機械密封環(huán),如平環(huán),單面臺階環(huán)、多級臺階環(huán)等。
三、噴砂嘴
作為替代硬質(zhì)合金、氧化鋁陶瓷材料的*,常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷材料已成為僅次于碳化硼陶瓷,是噴砂行業(yè)用量最大的材料。氧化鋁陶瓷噴嘴的價格盡管低廉,但由于硬度低,耐磨性較差,只用于噴砂工作量不大的場合。實際使用中,常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷的使用壽命是氧化鋁陶瓷的4—7倍,也是大比重硬質(zhì)合金的替代產(chǎn)品。
四、防彈板
自從英國人喬巴姆發(fā)明陶瓷裝甲以來,常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷由于硬度高、比重小、彈道性能較好、碎裂后可吸收較多能量、價格較低,廣泛用于防彈裝甲中,如車輛、艦船的防護以及民用保險柜、運鈔車的防護中。常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷的彈道性能優(yōu)于氧化鋁陶瓷,綜合強度約為碳化硼陶瓷的70—80% ,但由于價格較低,特別適合用于用量大,且防護裝甲不能過厚、過重的場合。常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷具有強度高、韌性好的特點,作為防彈裝甲材料,其抗多次打擊性能非常好,因而整體的防護效果優(yōu)于普通的碳化硅陶瓷,用于圓柱狀陶瓷體輕質(zhì)防護裝甲中,其破碎點可達到65噸以上,防護效果明顯優(yōu)于使用普通碳化硅陶瓷的圓柱狀陶瓷體的防護裝甲。
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