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河南雅利安:从碳化硅密封环开始的十年沉淀
2021年05月19日 发布 分类:企业专访 点击量:475
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机械密封在工业生产制造的应用中可谓是无处不在,涉及到石油化工、化纤、化肥、原子能、宇航和机械制造等多个领域,而随着现代科学技术的迅速发展,设备使用工况越来越复杂,也对机械密封提出了更高的要求。

当用于流体密封时,流体介质中的化学物质会对密封件进行冲刷、侵蚀,致使其功能下降以致失效,而机械密封的泄漏中,80%~95%是由于密封端面引起的,为此,机械密封副材料的选取至关重要。

机械密封用密封环

大多数机械密封的硬环材料通常采用的是硬质合金、不锈钢、钛合金、陶瓷等,为了保证机械密封装置中的密封环正常运转,从减磨、耐腐蚀和防止咬合等方面考虑,密封环常常配置成一对硬度不同的硬环和软环(动环与静环),对硬环材料的性能有如下要求:

1) 足够的强度和刚度。在工况下(如压力、温度和滑动速度等)不损环,变形应尽量小,工况条件波动时仍能保持密封性。

2) 良好的摩擦学性能。运行时,密封环端面间始终处于接触并旋转状态,因此要求密封环材料具有良好的耐磨性,并保持与流体接触的良好的边界润滑性能,以保证工况下有满意的使用寿命。

3) 良好的导热性、耐热性和耐热冲击能力。工作时,密封环通常处于较高的工作温度中,还会出现温度的急剧变化,要求材料有较高的导热系数和较小的线膨胀系数,承受热冲击时不开裂。

4) 良好的耐腐蚀性。耐腐蚀性好的密封环可抵制流体的腐蚀和腐蚀磨损,使其工作寿命长。

除了以上性能外,硬环还应具有良好的成形和加工性能、小密度和低渗透性及良好的自润滑性。任何一种材料都难以完全满足上述全部要求,通常根据使用环境,提出密封材料的主要性能要求,依此选择合适的材料。

目前,工业生产所用的机械密封端面材料中有近一半采用碳化硅,根据制造方法的不同,有以下几种:常压烧结碳化硅、反应烧结碳化硅、热压烧结碳化硅、化学气相反应碳化硅和化学气相沉积碳化硅等。作为机械密封材料,前3种使用最为普遍。

为了更深入了解碳化硅密封环的生产制造及应用,小编近期实地拜访了一家在碳化硅密封环领域经营了十年的低调有实力的企业:河南雅利安新材料有限公司,成立于2010年,从汽车行业跨界融合,专注于反应烧结碳化硅、无压烧结碳化硅及其衍生制品的生产制造,主要生产密封环、轴套、防弹装甲、喷嘴及耐磨件为主的四大应用领域产品。

右一:雅利安总经理宛鹏先生

碳化硅密封材料在制备过程中,最重要的环节就是烧结,雅利安一开始做反应烧结的常规件,后来逐渐优化设备条件,不断引入和改进新工艺,提高产品性能,目前公司拥有国内领先的无压烧结碳化硅、反应烧结碳化硅水基喷雾造粒、全自动压制成型等先进生产工艺。并且为了更好地满足客户要求,还投入大量资金自主研发了高温真空烧结炉,应用于碳化硅、氮化硅及粉末冶金等行业的生产。

碳化硅轴套、防弹装甲

真空无压烧结炉

小编了解到,无压烧结和反应烧结由于其烧制过程不同,会影响其产品性能,反应烧结是在较低的温度下,使游离硅渗透到碳化硅中,而无压烧结是在2100℃下,自然收缩而成的碳化硅制品,主要影响的是产品的体积密度、硬度、抗压强度、耐酸碱性与耐温性等。一般无压烧结碳化硅表面更光滑、密度与强度更高,在更高端要求下有一定的应用优势,而反应烧结碳化硅具有成本优势,在性能上也能满足大部分需求。至于热压烧结,其产品致密性最高,可用于极端环境的应用需求,但在结构件的复杂性和加工性上有一定限制。

总而言之,无论哪种烧结工艺制程的碳化硅陶瓷都具有相当优越的性能,产品的选择还是要依据具体的使用情况。

三种工艺烧结的碳化硅的力学性能对比

机械密封是工业发展不可或缺的一道防护,而碳化硅密封环则在其中扛起了半壁江山,雅利安在这个领域沉淀的十年,也见证了我国从传统工业向新工业新领域的转型发展,特种陶瓷材料的潜力仍在不断挖掘,而雅利安也正走在开拓新领域市场的道路上,我们可以期待这家在碳化硅领域走得专注踏实的企业能够继续发展壮大,它起步于碳化硅密封环,而对于产品的更新升级,技术的突破迭代一直未曾停歇。

粉体圈 小吉

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