機(jī)械密封摩擦副材料
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械密封的泄漏大約有80%～95%是由于密封端面摩擦副造成的。除了要保持密封面平行之外，主要是摩擦副的材料問(wèn)題。
(1)機(jī)械密封摩擦副材料應(yīng)具備下列條件：
1） 機(jī)械強(qiáng)度高，能耐壓和耐壓力變形；
2） 具有耐干磨性，耐高載荷性，自潤(rùn)滑性好；
3） 配對(duì)材料的磨合性好，無(wú)過(guò)大的磨損和對(duì)偶腐蝕；
4） 耐磨性好，壽命長(zhǎng)；
5） 導(dǎo)熱性和散熱性好；
6） 耐高溫性能好；
7） 抗熱裂性能好；
8） 耐腐蝕性強(qiáng)；
9） 線膨脹系數(shù)小，能耐熱變形和尺寸穩(wěn)定性好；
10） 切削加工性好，成型性能好；
11） 氣密性好；
12） 密度小。
綜合衡量摩擦副材料，一般認(rèn)為：浸漬樹脂或金屬的石墨材料，其導(dǎo)熱性和自潤(rùn)滑性都很好，應(yīng)優(yōu)先考慮選用；強(qiáng)氧化性介質(zhì)，應(yīng)選用陶瓷材料；介質(zhì)含顆粒，應(yīng)選用硬對(duì)硬摩擦副材料，如碳化鎢-碳化鎢；強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，應(yīng)選用填充聚四氟乙烯-陶瓷等。
機(jī)械密封軟面材料
(2)機(jī)械密封軟面材料主要包括：
1）石墨。有兩種不同燒結(jié)石墨：碳石墨和電化石墨。前者質(zhì)硬而脆，后者質(zhì)軟、強(qiáng)度低、自潤(rùn)滑性好。
石墨具有良好的自潤(rùn)滑性和良好的導(dǎo)熱性，具有良好的耐腐蝕性但不耐強(qiáng)氧化介質(zhì)，具有抗熱沖擊性和低摩擦因數(shù)。然而石墨存在著氣孔率大、機(jī)械強(qiáng)度低的缺點(diǎn)。因此石墨用作軟面材料時(shí)，需要用浸漬等辦法來(lái)填塞孔隙，提高機(jī)械強(qiáng)度。
選擇合適的浸漬劑是非常重要的。浸漬劑的性質(zhì)決定了浸漬石墨的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、使用溫度等。常用的浸漬樹脂有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃樹脂等。酚醛樹脂耐酸性較好，環(huán)氧樹脂耐堿性好，而呋喃樹脂耐酸性和耐堿性均較好。常用的浸漬金屬有巴氏合金、銅合金、鋁合金、銻合金等。浸漬金屬石墨主要用90MPa，使用溫度可達(dá)500℃；浸銅或銅合金的碳石墨使用溫度為300℃；浸巴氏合金的碳石墨使用溫度為120～180℃。
(3)表7-19所列為碳石墨材料性能。
|
牌號(hào) |
材料 |
體積密度/g.cm-3 |
硬度/HS |
抗彎強(qiáng)度/MPa |
抗壓強(qiáng)度/MPa |
膨脹系數(shù)/C-1 |
氣孔率/% |
使用溫度/℃ |
|
M121 |
碳石墨 |
1.56 |
65 |
25.5 |
73.65 |
4.0×10-6 |
17 |
350 |
|
M106H M120H M204H M220H |
浸環(huán)氧樹 脂碳石墨
|
1.60 1.68 1.90 1.90 |
60 60 40 45 |
29.42 41.19 29.42 39.23 |
107.87 88.26 68.65 83.36 |
11.0×10-6 11.0×10-6 8.0×10-6 11.0×10-6 |
5 5 5 5 |
200 200 200 200 |
|
M106K① |
浸呋喃樹 脂碳石墨 |
1.69 |
80 |
50 |
117.68 |
11.0×10-6 |
5 |
220 |
|
M232L |
浸鋁合金 碳石墨 |
2.15 |
40 |
98.065 |
196.13 |
8.0×10-6 |
4 |
400 |
|
M106Y M232Y |
浸巴氏合 金碳石墨 |
2.36 2.06 |
60 50 |
58.84 39.23 |
196.13 147.1 |
6.0×10-6 6.0×10-6 |
5 5 |
180 180 |
|
M158K② |
浸呋喃樹 脂碳石墨 |
1.68 |
75～85 |
58.84～68.65 |
58.84～68.65 |
4.0×10-6 ～6.0×10-6 |
<1 |
-103～250 |
|
M158H② |
浸環(huán)氧樹 脂碳石墨 |
1.70 |
65～76 |
196.13～294.2 |
147.1～196.13 |
4.0×10-6 ～6.0×10-6 |
<1 |
-103～230 |
①導(dǎo)熱率為4.187W/(m.K);
②導(dǎo)熱率為5.44～6.28W/(m.K)
硅化石墨是碳石墨材料經(jīng)硅化處理而得的碳化硅-碳復(fù)合材料。硅化處理的方法有化學(xué)氣相反應(yīng)法（CVR）和液硅浸滲法?；瘜W(xué)氣相沉積法為美國(guó)和日本采用，而俄羅斯和德國(guó)則用液硅浸滲法。前者Si或SiO氣體在1800～2200℃的高溫下作硅化反應(yīng)將表面轉(zhuǎn)化為SiC；而后者利用液體硅代替Si蒸汽或SiC氣體與CVR同樣作硅化處理。表7-20及表7-21列出了國(guó)內(nèi)外硅化石墨的物理性能。
(4)表7-20CVR法硅化石墨的物理-力學(xué)性能
|
生產(chǎn)廠家 |
牌號(hào) |
體積密度/g.cm-3 |
硬度 |
抗拉強(qiáng)度/MPa |
抗彎強(qiáng)度/MPa |
彈性模量/MPa |
膨脹系數(shù)/C-1 |
抗壓強(qiáng)度/MPa |
熱導(dǎo)率W/(m.K)-1 |
最高工作溫度/℃ |
|
|
空氣中 |
惰性氣氛中 |
||||||||||
|
日本 鷹公司 |
ES-1① ES-3 |
2.8 1.8 |
95～105(HS) 85～100(HS) |
22.6 42.2 |
68.6 83.4 |
114×103 24×103 |
4.5×10-6 4.2×10-6 |
129 147 |
50 70.95 |
200 400 |
|
|
日本皮拉公司 |
P1 |
1.84 |
3500(HV) |
34.3 |
58.8 |
11.8×103
|
4×10-6
|
117.7 |
110.5 |
400 |
1600 |
|
日本日立 化成公司 |
HSC HSC① |
1.85 2.00 |
3000(HV) 3000(HV) |
|
59 68.6 |
35×103 41×103 |
4.4×10-6 4.4×10-6 |
|
116.32 116.32 |
|
|
|
美國(guó)純碳公司 |
PE-6923① |
2.15 |
100(HV) |
34 |
55 |
28×103
|
4.4×10-6
|
138 |
68.63 |
260 |
|
|
英國(guó)加布蘭達(dá)夫公司 |
SiC-V |
1.9 |
18.62(HV) |
10.34 |
|
15.85×103
|
4.1×10-6
|
82.73 |
51.92 |
371 |
|
|
中國(guó)東新電碳廠 |
M456 |
1.84 |
100(HV) 2500(HV) |
|
58.8 |
35×103
|
3.7(200℃)×10-6
|
118 |
|
|
|
|
日本東芝陶瓷公司 |
PADLTTE |
2.54 |
2000(HV) |
49 |
196 |
176×103
|
4.1×10-6
|
|
|
|
|
①浸漬樹脂。
(5)表7-21液硅浸滲硅化石墨
|
性能 |
廠家 |
|||
|
俄羅斯新齊略賓斯克 |
德國(guó)順克埃貝公司 |
|||
|
牌號(hào) |
||||
|
C-T |
C-TT |
CTII-0.5 |
U8019 |
|
|
體積密度/g.cm-3 抗壓強(qiáng)度/MPa 抗彎強(qiáng)度/MPa 抗拉強(qiáng)度/MPa 彈性模量/MPa 電阻系數(shù)μΩ.cm 沖擊韌性/J.m-2 斷裂韌性KIC/N.mm-3/2 疲勞強(qiáng)度/MPa 導(dǎo)熱系數(shù)/W.(m.℃)-1 線膨脹系數(shù)/℃-1
摩擦因數(shù) |
2.5～2.7 294～314 88.3～108 39～49 88×10-3
2700
100～120 4.6×10-6
0.05 |
2.4～2.6 412～441 98～118 49～59 125×103
3900
150～175 4.2×10-6
0.04 |
2.5 235 76.5 39 58×103
2300
100 3.8×10-6 ～4.0×10-6 0.04 |
2.65
190
140×103 130 1500 100 150 70 45×10-6 （20～1000℃） |
2）聚四氟乙烯特點(diǎn)。聚四氟乙烯具有較好的耐腐蝕性，很高的耐熱性和耐寒性，自潤(rùn)滑性好，其動(dòng)、靜摩擦因數(shù)均低于0.04.但它的導(dǎo)熱性差，為了克服其缺點(diǎn)，加入各種填充劑，成為填充四氟乙烯。表7-22列出聚四氟乙烯及填充四氟乙烯的性能。
(6)機(jī)械密封硬面材料
1）工程陶瓷。常用的工程陶瓷有氧化鋁、氮化硅和碳化硅。陶瓷具有硬度高、耐磨性好、耐腐蝕性好及耐溫性好的特點(diǎn)，是較理想的動(dòng)、靜環(huán)密封面材料。缺點(diǎn)是脆性大、硬度高機(jī)加工困難。表7-23列出國(guó)外某些陶瓷材料的典型制造法。
(7)表7-22聚四氟乙烯與填充四氟乙烯的物理-力學(xué)性能
|
性能 |
配方 |
||||||||
|
聚四氟乙烯 |
填充20%石墨 |
填充40%石墨 |
25%青銅+20%玻璃纖維，10%石墨，5%炭黑 |
40%青銅，20%玻璃纖維，10%石墨 |
填充40%玻璃纖維 |
4%玻璃纖維5%石墨 |
|||
|
密度/g.cm-3 抗拉強(qiáng)度/MPa
抗彎強(qiáng)度/MPa 斷裂伸長(zhǎng)率/% 導(dǎo)熱率/W·(m·K)-1 硬度(HS) 抗拉強(qiáng)度（1%變形）/MPa |
2.1～2.2 13.73～24.52未淬火 15.69～30.89淬火 10.79～13.73 250～350 0.24 50～65 4.12 |
2.16 16.4
24.9 151 0.48 |
2.15 13.8
22.7 77 0.41 |
2.45 13.8
22.7 77 0.41 |
2.7 15.9
38.5 171 0.43 |
2.28 16.0
19.9 231 0.24 |
2.28 11.2
20.1 149 0.43 |
||
|
MN-IM 磨損試驗(yàn)機(jī) |
摩擦因數(shù) 磨損量/mg.10min-1
|
0.04 |
0.13 12 |
0.14 3.4 |
0.17 2.3 |
0.17 3.6 |
0.18 3.5 |
0.15 2.5 |
|
|
合姆金磨 損試驗(yàn)機(jī) |
摩擦因數(shù) 磨損量/mg.40min-1 |
|
0.20 22.3×10-3 |
0.20 8.24×10-3 |
0.20 0.66×10-3 |
0.20 0.74×10-3 |
0.21 1.22×10-3 |
|
|
|
線膨脹系數(shù)/℃-1 |
縱向 |
0～50 0～100 0～150 0～200 0～250 |
(25～200) 1.0×10-4～1.0×10-4 |
1.9×10-4 1.46×10-4 1.38×10-4 1.38×10-4 1.40×10-4 |
1.67×10-4 1.29×10-4 1.25×10-4 1.28×10-4 1.23×10-4 |
1.60×10-4 1.35×10-4 1.32×10-4 1.41×10-4 1.54×10-4 |
1.60×10-4 1.33×10-4 1.33×10-4 1.43×10-4 1.34×10-4 |
1.63×10-4 1.19×10-4 1.16×10-4 1.20×10-4 1.26×10-4 |
1.50×10-4 1.20×10-4 1.17×10-4 1.23×10-4 1.32×10-4 |
|
橫向 |
0～60 0～100 0～150 0～200 0～250 |
|
1.01×10-4 0.87×10-4 0.74×10-4 0.78×10-4 0.79×10-4 |
0.75×10-4 0.60×10-4 0.59×10-4 0.62×10-4 0.67×10-4 |
0.79×10-4 0.69×10-4 0.69×10-4 0.74×10-4 0.79×10-4 |
0.77×10-4 0.63×10-4 0.62×10-4 0.66×10-4 0.71×10-4 |
0.83×10-4 0.67×10-4 0.63×10-4 0.67×10-4 0.73×10-4 |
0.69×10-4 0.60×10-4 0.53×10-4 0.57×10-4 0.61×10-4 |
|
|
吸水率/% |
<0.005 |
+0.03 |
+0.04 |
+0.58 |
+1.00 |
+0.04 |
-0.77 |
||
(8)7-23某些陶瓷材料的典型制造法
|
制造方法 |
主要優(yōu)點(diǎn) |
主要缺點(diǎn) |
示例 |
|||
|
單體成型法 |
燒結(jié)法 |
1.各種形狀都能制造 2.單價(jià)低廉 |
尺寸精度高 （需要二次加工） |
AL2O3 SiC |
||
|
熱壓法 |
制品密度高 |
1.復(fù)雜形狀不行 2.生產(chǎn)性差 |
AL2O3 Si3N4 SiC |
|||
|
反應(yīng)燒結(jié)法 |
1.任意形狀都可以 2.制造方法簡(jiǎn)單 3.可能大批生產(chǎn) |
制品密度小 |
SiC Si3N4
|
|||
|
涂層法 |
化學(xué)方法 |
化學(xué)氣相沉積法（CVD） |
1.可得到高密度 2.形狀可任意選定 |
1.難以制造 2.涂層薄 3.各方向異性 |
SiC TiC BN |
|
|
轉(zhuǎn)化法或反應(yīng)法（CVR） |
涂層薄 |
有空隙率 |
SiC |
|||
|
物理方法 |
物理氣相沉 積法（PVD） |
噴鍍法 |
1.可得到耐低溫、高熔點(diǎn)涂層 2.附著力大 3.可大批生產(chǎn) |
1.花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng) 2.涂層溫度上升 3.涂層薄 |
SiC TiC TiN |
|
|
等離子 噴涂法 |
1.可得到純的涂層 2.容易做到全面噴涂 |
涂層薄 |
SiC TiC TiN |
|||
|
熔射法 |
母材可任選 |
涂層密度小 |
AL2O3 Cr2O3 WC |
|||
氧化鋁陶瓷AL2O3不僅具有很高的硬度及耐磨性，而且耐腐蝕性能也很好。除氫氟酸、氟硅酸及濃堿外，幾乎耐各種介質(zhì)的腐蝕。它的膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱性良好，耐高溫和一定的溫度劇變。又因氧化鋁陶瓷制造工藝簡(jiǎn)單，因此應(yīng)用較廣。表7-24列出國(guó)產(chǎn)氧化鋁陶瓷的組成和性能。
(9)表7-34國(guó)產(chǎn)氧化鋁陶瓷的組成和物理-力學(xué)性能
|
材料 |
化學(xué)組成/% |
密度/g.cm-3 |
硬度(HRA) |
抗彎強(qiáng)度/MPa |
熱導(dǎo)率/W.(m.K)-1 |
熱膨脹系數(shù)/℃-1 |
|
99瓷 |
AL2O399 MgO1 |
3.9 |
85～90
|
340～540 |
16.75 |
5.3×10-6 |
|
95瓷 |
AL2O394.5 SiO22 CaCO33.5 |
3.75 |
78～82 |
216～360 |
16.75 |
5.8×10-6 |
氮化硅陶瓷的熱膨脹系數(shù)低（2.5～2.8）×10-6/℃,其抗溫度驟變性要比氧化鋁陶瓷好。它的強(qiáng)度及硬度高且摩擦因數(shù)低，有自潤(rùn)滑性，是一種很好的耐磨材料。表7-35列出兩種氮化硅的物理-力學(xué)性能。
(10)表7-25氮化硅陶瓷的物理-力學(xué)性能
|
性能 |
反應(yīng)燒結(jié)氮化硅 |
熱壓氮化硅 |
|
密度/g.cm-3 孔隙率/% 抗彎強(qiáng)度/MPa 抗壓強(qiáng)度/MPa 抗拉強(qiáng)度/MPa 抗沖擊強(qiáng)度/MPa 彈性模量/MPa 摩擦因數(shù) 硬度(HRA) 熱膨脹系數(shù)/℃-1 熱導(dǎo)率/W·(m·K)-1 電阻率(200℃)/Ω·cm (700℃)/Ω·cm |
2.5～2.6 13～16 196.13 1176.8 117.68～137.29 0.15～0.2 (1.670～2.16)×105 0.1 80～85 2.5×10-6 5.02 1018 108 |
3.13 <1 688.47～784.52 1569.1 - 0.39 - - 91～92 (2.7～2.8)×10-6 - - - |
碳化硅陶瓷是近年發(fā)展的新材料。它具有很低的摩擦因數(shù)，很高的硬度，良好的耐磨性。它具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性和抗熱振性。
碳化硅有反應(yīng)燒結(jié)碳化硅、常壓燒結(jié)碳化硅和熱壓碳化硅。表7-26列出國(guó)產(chǎn)碳化硅的性能。
(11)表7-26國(guó)產(chǎn)碳化硅陶瓷的性能
|
材料 |
密度/g.cm-3 |
抗彎強(qiáng)度/MPa |
彈性模量/MPa |
熱膨脹系數(shù)/℃-1 |
硬度(HRA) |
熱導(dǎo)率/W·(m·K)-1 |
|
熱壓SiC |
3.1～3.2 |
441.3～539.37 |
3.92×105 |
4.5×10-6
|
93～94 |
83.74 |
|
常壓燒結(jié)SiC |
3.0～3.10 |
372.65～451.11 |
4.07×105 |
4.3×10-6
|
91～92 |
92.11 |
|
反應(yīng)燒結(jié)SiC |
3.05 |
343.23～362.85 |
3.33×105 |
4.3×10-6
|
91～92 |
125.6 |
2）硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金只要是碳化鎢WC。有鈷基碳化鎢WC-Co、鎳基碳化鎢WC-Ni和鈷-鎳基碳化鎢WC-Co-Ni。碳化鎢的特點(diǎn)：硬度高，耐磨性好；機(jī)械強(qiáng)度高，抗彎性好；導(dǎo)熱率較高而膨脹系數(shù)較小，密封面摩擦熱容易導(dǎo)出；無(wú)鈷硬質(zhì)合金耐腐蝕性較好。表7-27列出國(guó)產(chǎn)碳化鎢的性能。
機(jī)械輔助密封材料
機(jī)械密封的輔助密封是保證密封可靠和延長(zhǎng)使用壽命的重要零件。輔助密封包括動(dòng)、靜環(huán)的輔助密封圈。其作用是保證密封的軸與動(dòng)環(huán)之間的靜環(huán)座（壓蓋）與靜環(huán)之間密封，補(bǔ)償密封面的偏斜和振動(dòng)；保證使動(dòng)、靜環(huán)端面緊密結(jié)合具有浮動(dòng)性。
(12)表7-27國(guó)產(chǎn)碳化鎢硬質(zhì)合金的物理-力學(xué)性能
|
牌號(hào) |
化學(xué)成分/% |
物理-力學(xué)性能 |
備注 |
||||
|
WC |
Co |
密度 |
硬度(HRC) |
抗彎強(qiáng)度/MPa |
膨脹系數(shù)/℃-1(0～300℃) |
||
|
YG3 |
97 |
3 |
14.9～15.3 |
91 |
10.29 |
|
耐腐蝕性好，可在高速下使用 |
|
YG6 |
94 |
6 |
14.6～15 |
89.5 |
10.20 |
4.5×10-6
|
耐摩性較高，有一定的沖擊韌性，常用作動(dòng)、靜環(huán)材料 |
|
YG8 |
92 |
8 |
14.4～14.8 |
89 |
14.71 |
4.5×10-6
|
耐摩性較YG6差，有時(shí)也用作動(dòng)、靜環(huán)材料 |
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YG15 |
85 |
15 |
13.9～14.1 |
87 |
18.63 |
5.3×10-6
|
強(qiáng)度高，沖擊韌性好，常用作動(dòng)、靜環(huán)材料 |
(13)機(jī)械密封對(duì)輔助密封圈材料的要求：
1）材料彈性好，特別是要求良好的復(fù)原性，永久變形要??；
2）不受流體介質(zhì)的侵蝕，而且在介質(zhì)中的膨脹和收縮都不大；
3）摩擦因數(shù)小和耐磨性好；
4）使用溫度范圍要廣，在高、低溫下不粘著、不變硬、脆和失彈；
5）要有適當(dāng)?shù)牧W(xué)性能，如扯斷強(qiáng)度及其延伸率、耐壓等，在壓力作用下無(wú)顯著變形，有優(yōu)良的抗撕裂性、耐磨性和耐壓性等；
6）便于加工并可得到高的精度；
7）抗介質(zhì)腐蝕、溶解、溶脹、老化等性能好，對(duì)介質(zhì)不應(yīng)有污染等。
作為輔助密封圈的材料有橡膠、塑料、石棉、膨脹石墨、石墨和金屬脹圈等。橡膠圈是使用最廣的一種輔助密封圈。常用的橡膠密封圈材料有丁晴橡膠、氟橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠等。
丁晴橡膠是常用的一種耐油橡膠。它是丁二烯和丙烯晴的共聚物。根據(jù)丙烯晴含量多少分成若干種：低丙烯晴（丁晴-18）、中丙烯晴（丁晴-26）和高丙烯晴（丁晴-40）、丙烯晴含量越高，它的耐油性越好，抗張強(qiáng)度、硬度和耐磨性、耐水性增加，透氣性減小。隨之而來(lái)，它在極性溶劑中是溶解度卻增大，耐腐蝕性也受到影響，彈性和耐寒性也變差。丁晴橡膠不耐撓曲，抗撕裂也較差。
氟橡膠具有耐高溫、耐油、耐化學(xué)腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。氟橡膠中應(yīng)用最廣的是含氟烯烴共聚物，主要是26型和23型。26型中有氟橡膠-26系偏氟橡乙烯與六氟丙烯的乳液共聚物和氟橡膠-246系偏氟乙烯、六氟丙烯與四氟丙烯的三元共聚物。23型氟橡膠由偏氟乙烯與三氟氯乙烯在室溫及3.24MPa壓力下用懸浮聚合法制得的一種無(wú)定形橡膠狀共聚物。它不能用于液氨、氨水中。
硅橡膠是由二甲基硅氧烷與其他有機(jī)硅單體在酸或堿性催化劑存在下聚合成的一種極性高分子聚合物。硅橡膠有很高的熱穩(wěn)定性，但它有極性，容易在酸堿作用下發(fā)生離子型裂解，因此耐腐蝕性差，不適宜用于石油系溶劑（如苯、甲苯等）、丙酮、酮醚等有機(jī)溶劑。
聚四氟乙烯具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和耐油、耐溶劑、抗老化、耐溫性能，并有相當(dāng)?shù)偷哪Σ烈驍?shù)和一定的強(qiáng)度、彈性、柔性和不粘著性，因此廣泛用作各種溫度、壓力、腐蝕性介質(zhì)條件下的密封圈。
綜上所述，輔助密封材料，在一般介質(zhì)中可使用橡膠材料制成的O形圈、墊圈和波紋管等；在腐蝕性介質(zhì)中可使用聚四氟乙烯制成的V形圈、楔形環(huán)、墊圈和波紋管等；在高、低溫條件下可使用金屬波紋管。選用時(shí)應(yīng)考慮材料的使用溫度和耐腐蝕性。幾種材料的使用溫度、適用介質(zhì)見表7-28
(14)表7-28機(jī)械密封輔助密封材料列表
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材料名稱 |
使用溫度/℃ |
使用介質(zhì)或特性 |
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橡膠 |
丁晴橡膠 |
-30～100 |
油、水、醇等 |
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氯丁橡膠 |
-40～100 |
無(wú)機(jī)酸、堿溶液、水、醇等 |
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|
乙丙橡膠 |
-50～100 |
堿、溶劑和各種化學(xué)、放射性介質(zhì) |
|
|
氟橡膠 |
-20～100 |
酸、油類、溶劑等 |
|
|
硅橡膠 |
-60～230 |
醇、堿、低溶脹性礦物質(zhì) |
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聚四氟乙烯 |
-100～250 |
各種腐蝕性介質(zhì) |
|
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金屬 |
沉淀硬化不銹鋼AM350 |
-40～450 |
熱處理后強(qiáng)度高，耐腐蝕性與1Cr18Ni9Ti相似 |
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高鎳合金Inconel-750 |
-250～750 |
高、低溫強(qiáng)度好，耐腐蝕性好，但焊接困難，成本高 |
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鎳鉬合金HastelloyC |
約1000 |
耐腐蝕性最好，不用熱處理，強(qiáng)度高，但成本高 |
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機(jī)械密封主要零件材料選擇
機(jī)械密封各主要零件的材料應(yīng)根據(jù)使用工況進(jìn)行選擇，見表7-29.
（15）常用機(jī)械密封主要零件材料
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工況 |
摩擦副 |
輔助密封 |
|||
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介質(zhì) |
濃度 |
溫度/℃ |
旋轉(zhuǎn)環(huán) |
靜止環(huán) |
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清水 |
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室溫 |
石墨 |
陶瓷、高鎳鑄鐵、堆焊鈷鉻鎢 |
丁晴橡膠 |
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河水 |
（含泥沙） |
碳化鎢、碳化硅 |
碳化鎢、碳化硅 |
丁晴橡膠 |
|
|
海水 |
|
石墨 |
陶瓷，碳化鎢 |
丁晴橡膠 |
|
|
汽油 |
|
-20～80 |
石墨 |
高鎳鑄鐵，碳化鎢，陶瓷 |
氟橡膠 |
|
80～135 |
PTFE |
||||
|
煤油 |
|
-20～80 |
石墨 |
高鎳鑄鐵，碳化鎢，陶瓷 |
丁晴橡膠 |
|
80～200 |
氟橡膠，PTFE |
||||
|
柴油 |
|
-20～80 |
石墨 |
高鎳鑄鐵，碳化鎢，陶瓷 |
丁晴橡膠 |
|
80～200 |
氟橡膠，PTFE |
||||
|
機(jī)油 |
|
-20～30 |
石墨 |
高鎳鑄鐵，碳化鎢，堆焊鈷鉻鎢，青銅、陶瓷 |
丁晴橡膠 |
|
原油 |
|
-20～135 |
石墨 |
碳化鎢，陶瓷 |
氟橡膠 |
|
135～200 |
PTFE |
||||
|
（含雜質(zhì)） |
-20～135 |
碳化鎢 |
碳化鎢 |
氟橡膠 |
|
|
135～200 |
PTFE |
||||
|
輕質(zhì)碳?xì)浠衔?/span> |
|
-20～80 |
石墨 |
碳化鎢 |
氟橡膠、PTFE |
|
硫酸 |
<10% |
-20～80 |
石墨 |
陶瓷 |
氟橡膠 |
|
>10% |
-20～135 |
填充PTFE |
PTFE |
||
|
硝酸 |
<5% |
-20～80 |
石墨 |
陶瓷、高硅鑄鐵 |
氟橡膠 |
|
>5% |
填充PTFE |
陶瓷 |
PTFE |
||
|
醋酸 |
<30% |
-20～135 |
填充PTFE |
陶瓷 |
乙丙橡膠、PTFE |
|
>30% |
石墨 |
PTFE |
|||
|
堿 |
|
-20～80 |
石墨、填充PTFE |
高鎳鑄鐵、陶瓷、碳化鎢 |
乙丙橡膠 |
|
80～200 |
PTFE |
||||
|
食品 |
|
-20～80 |
石墨 |
陶瓷 |
丁晴橡膠 |
|
植物油 |
|
-20～80 |
石墨 |
高鎳鑄鐵、陶瓷 |
乙丙橡膠、PTFE |
|
有機(jī)物 |
|
-20～80 |
石墨 |
碳化鎢、鑄鐵、堆焊鈷鉻鎢 |
乙丙橡膠、PTFE |