Garnitures mécaniques en céramique SiC

Les joints à gaz secs sont un nouveau type de joint sans contact développé grâce à des améliorations fondamentales des joints mécaniques, basés sur des paliers à pression dynamique à gaz. Les joints à gaz secs offrent des vitesses limites élevées, d'excellentes performances d'étanchéité, une longue durée de vie, éliminent le besoin d'un système d'huile d'étanchéité, consomment moins d'énergie, sont faciles à utiliser et ont de faibles coûts d'exploitation et de maintenance, ce qui les rend largement utilisés dans l'industrie pétrolière. En raison de la vitesse superficielle élevée des faces du joint, les effets combinés de la force centrifuge et de la pression du fluide peuvent provoquer une déformation mécanique et thermique importante des bagues rotatives et fixes sous pression et pendant le fonctionnement.  Étant donné que l'épaisseur du film de gaz entre les anneaux rotatifs et fixes n'est que de quelques micromètres, même une déformation mineure peut sérieusement affecter l'effet d'étanchéité et la fiabilité. Par conséquent, les joints à gaz secs imposent des exigences élevées aux matériaux d'étanchéité des paires de friction.

Pour assurer le fonctionnement normal dubagues d'étanchéitédans les dispositifs d'étanchéité mécanique, et compte tenu de facteurs tels que la réduction du frottement, la résistance à la corrosion et la prévention du grippage, les bagues d'étanchéité sont souvent constituées d'une paire de bagues de duretés différentes, généralement une bague dure et une bague souple. L'anneau dur est généralement l'anneau rotatif, de sorte que le matériau de l'anneau dur doit posséder une résistance et une rigidité suffisantes, de bonnes propriétés de frottement, une bonne conductivité thermique et une bonne résistance à la chaleur, ainsi qu'une bonne résistance à la corrosion.

La dureté élevée et le faible coefficient de frottement decarbure de siliciumlui confèrent une excellente résistance à l’usure, ce qui le rend particulièrement adapté à diverses conditions de frottement et d’usure par glissement. Le carbure de silicium a une très haute résistance à haute température ; sa résistance à la flexion à 1400°C est la même qu'à température ambiante. Il peut être transformé en bagues d'étanchéité de différentes formes, tailles et finitions de surface élevées, offrant une bonne étanchéité à l'air et une longue durée de vie. Par conséquent, le carbure de silicium peut être utilisé dans les garnitures mécaniques dans des conditions de température élevée.

Carbure de siliciuma une bonne stabilité chimique et peut résister à divers milieux acides et alcalins hautement corrosifs, ce qui le rend approprié pour les garnitures mécaniques dans des milieux corrosifs. L'usure corrosive est une forme majeure de défaillance des matériaux des paires de friction. Le carbure de silicium fritté pressé à chaud forme un film protecteur de dioxyde de silicium sur sa surface dans une atmosphère oxydante, maintenant une bonne stabilité chimique et une forte résistance à la corrosion même à 900°C.

La céramique SiC est un matériau céramique spécial haute performance avec une résistance élevée, une dureté élevée, une résistance aux températures élevées, une résistance à la corrosion chimique, une résistance à l'usure et une résistance aux chocs thermiques. Cependant, lorsque les joints en céramique SiC subissent un contact par friction, leurs caractéristiques de dureté élevée provoquent une adhésion entre les deux surfaces de travail lors du démarrage et de l'arrêt du joint à gaz sec. Cela augmente le coefficient de frottement et la température de la face d'extrémité, entraînant un échauffement et un choc thermique localisés.  La paire de friction se saisit et adhère, exacerbant l'usure de l'extrémité et raccourcissant considérablement la durée de vie du joint, entraînant une défaillance prématurée. Une modification des céramiques SiC est donc nécessaire. La recherche montre que les nanoparticules, les moustaches et les fibres uniformément réparties dans la matrice céramique SiC peuvent inhiber la propagation des fissures internes dans la céramique SiC par le biais du pontage des fissures, de la déviation des fissures, du goupillage des fissures et du durcissement par arrachement, améliorant ainsi ses propriétés mécaniques.

Actuellement, les principales méthodes de frittage des céramiques SiC sont le frittage par réaction et le frittage sans pression. Les céramiques SiC frittées par réaction ont des performances globales médiocres et ne peuvent pas répondre aux exigences des joints à gaz secs, tandis que le carbure de silicium fritté sans pression présente une excellente dureté, porosité apparente, résistance à la flexion et à la compression, ce qui en fait un matériau idéal pour les paires de friction de joints à gaz secs. Le frittage sans pression est divisé en frittage en phase solide et en frittage en phase liquide. Le frittage en phase liquide utilise des oxydes multi-composants à faible eutectique qui forment une phase liquide eutectique à haute température comme aide au frittage. Cela modifie le mécanisme de transfert de masse de la poudre céramique de la diffusion à l'écoulement visqueux, ce qui, par rapport au frittage en phase solide, peut réduire considérablement l'énergie requise pour la densification de la céramique, s'alignant ainsi sur les initiatives nationales en matière d'économie d'énergie et de réduction des émissions.

Semicorex propose des offres personnaliséesGarnitures mécaniques SiC. Si vous avez des questions ou avez besoin de détails supplémentaires, n'hésitez pas à nous contacter.

Téléphone de contact # +86-13567891907

Courriel : sales@semicorex.com