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碳化硅的主要優(yōu)點(diǎn)是硬度高、耐腐蝕性強(qiáng)、導(dǎo)熱性高和對石墨的摩擦系數(shù)低。在很高的耐磨性和高性能場合，

更多地使用碳化硅代替碳石墨和其他材料。碳化硅可以根據(jù)成分和制造過程進(jìn)行分類:

1)反應(yīng)燒結(jié) SiC是用多孔碳型材與熔融金屬硅反應(yīng)，燒結(jié)成整體碳化硅。耐腐蝕性比無壓燒結(jié)SiC 差。

它用在機(jī)械密封封中與碳石墨構(gòu)成優(yōu)異的摩擦副。API 682 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定優(yōu)先采用這種摩擦副。

2)無壓燒結(jié)SiC是用粉末冶金的制造方法，得到高純度整體碳化硅。

是所有碳化硅中最硬的而且是耐腐蝕性最好的密封材料。其溫度極限為 1370℃。

無壓燒結(jié)SiC在石油化中做密封最廣泛。

3)熱壓燒結(jié) SiC。它是 SiC 中化學(xué)穩(wěn)定性最好的一種。在氧化氣氛中，表層生成一種保護(hù)性的SiO?膜的緣故。

這種SiC用作耐腐蝕摩擦副密封面材料。

4)化學(xué)汽相反應(yīng)硅化石墨。將碳石墨型材暴露在一氧化硅蒸汽中，

化學(xué)蒸汽反應(yīng)(CRV)過程使表面碳轉(zhuǎn)換成碳化硅，有百分之幾的石墨散布在表面上。

這種材料有改善的潤滑性和耐磨性。

5)化學(xué)汽相沉積硅化石墨。將碳石墨型材暴露在一氧化硅蒸汽中，

化學(xué)汽相沉積(CRD)過程使表面形成高純度、高密度碳化硅涂層。

6)部分轉(zhuǎn)換SiC。將多孔碳石墨基體材料的表層部分與硅氣體反應(yīng)制成碳化硅。

這種碳化硅材料用于高pv值高性能和有固體顆粒磨削的密封。

就機(jī)械密封而言，反應(yīng)燒結(jié) SiC和無壓燒結(jié)Sic的使用較為廣泛。

API 682標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，介質(zhì)含有顆粒，高黏度和高壓工況下的密封可能需要硬對硬的密封面材料。

除非另有指定，主密封環(huán)和副密封環(huán)材料都應(yīng)是碳化硅。

使用 SiC 時(shí)應(yīng)注意的問題：

根據(jù)使用條件的不同選用不同的 SiC。大批量產(chǎn)品，以常壓燒結(jié)或反應(yīng)燒結(jié)SiC為宜；

形狀復(fù)雜的產(chǎn)品應(yīng)采用易成型的常壓燒結(jié)SiC，價(jià)格較低；

若介質(zhì)為強(qiáng)氧化劑，宜選常壓燒結(jié)和熱壓燒結(jié)SiC；在高pv值下使用熱壓燒結(jié)Sic；

若介質(zhì)含有固體顆粒應(yīng)選用SiC自身配對或SiC對硬質(zhì)合金。

SiC是一種脆性材料，強(qiáng)度和抗沖擊韌性很差。

設(shè)計(jì)密封環(huán)時(shí)應(yīng)考慮SiC環(huán)的形狀要簡單，不宜在環(huán)上開槽打孔，避免和減少應(yīng)力集中；

磨削加工時(shí)轉(zhuǎn)速要高些，進(jìn)刀量不可過大，避免崩邊掉角現(xiàn)象；裝配時(shí)嚴(yán)禁敲打；包裝應(yīng)采取防震措施；

此外，還要精心安裝和使用。

文字內(nèi)容選自《實(shí)用機(jī)械密封技術(shù)問答（第三版）》

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