- ▸アンチモン含浸グラファイトM106Dは、密度2.20 g/cm³、圧縮強度190 MPaを示し、いずれも一般的な樹脂含浸グレードを大きく上回る
- ▸400℃以上の使用環境：樹脂含浸リングは150〜200℃を超えると軟化し破損するが、アンチモン含浸リングにはそのような限界がない
- ▸含浸により、焼成状態の10〜20%の多孔率が2%以下に低減し、リングは不浸透性となる
- ▸金属含浸の本質的な違い：アンチモンは金属として孔を満たし荷重を分担する。これは有機バインダーではないため、温度性能と耐摩耗性能が共に向上する
- ▸典型的な用途：高温油ポンプ、ボイラ給水ポンプ、高温熱油循環ポンプのシールリングおよびスリーブ
アンチモン含浸グラファイトM106Dは、樹脂含浸グラファイトが高温で性能を発揮できない場合の解決策です。Huahao Sealingが測定したM106Dのデータは、密度2.20 g/cm³、圧縮強度190 MPaです。これらの数値の背後には、金属含浸と樹脂含浸の本質的な違いがあります。本記事では、M106Dの性能の由来、その限界、そして置き換え可能な用途について解説します。
1. M106Dのデータとその意味
M106Dは、高強度カーボングラファイト基材にアンチモンを真空および加圧下で含浸させています。主なデータは以下の通りです。
- 密度2.20 g/cm³：樹脂含浸グラファイトの1.75〜1.90 g/cm³の範囲を明確に超え、孔が金属で密に満たされていることを示す
- 圧縮強度190 MPa：一般的な樹脂含浸グレードの150〜180 MPaを上回り、破壊や変形に対する耐性が向上
- 含浸後の多孔率2%未満：焼成基材は10〜20%の多孔率から始まるが、アンチモンが微細孔を満たす
- 耐熱性400℃以上：アンチモンの融点は約630℃であり、樹脂の150〜200℃の使用限界を大きく超える
密度と圧縮強度は、受入時に再確認可能な2つの特性です。水置換法と圧縮試験機があれば十分であり、購入者が受入材料を直接検査する最も簡便な方法です。
2. 金属含浸と樹脂含浸の本質的な違い
違いはどちらがより充填されるかではなく、充填材の性質にあります。
2.1 樹脂含浸：有機孔封止
樹脂は孔内でポリマーとして硬化し、封止を目的とします。温度限界は樹脂自身の熱分解温度であり、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂は150〜200℃で長期使用可能です。過熱すると樹脂が分解し、孔が再び開いて漏れや摩耗が悪化します。樹脂含浸の価値は、その耐薬品性の幅広さとコストにあります。
2.2 アンチモン金属含浸：金属荷重分担
アンチモンは金属として孔を満たし、構造荷重を分担します。3つの本質的な違いがあります。
1.温度：アンチモンの融点は約630℃であり、樹脂のような分解はなく、基材とともに400℃以上で使用可能
2.強度：金属ネットワークが全体の圧縮および曲げ強度を向上させ、測定された190 MPaの圧縮強度はこれに由来
3.摩耗：金属相が摩擦面に支持点を形成し、乾摩擦係数は0.04〜0.15の範囲に収まるが、摩耗率は樹脂のみの部品より明らかに低い
トレードオフはコストと耐薬品性の範囲です。アンチモンは強い酸化性酸に弱く、樹脂より高価です。したがってM106Dは汎用グレードではなく、高温高圧用途に特化した製品です。
3. M106Dの適合領域と不適合領域
適合：
- 300〜450℃の高温油ポンプおよび熱油循環ポンプで、樹脂部品が必然的に破損する環境において、M106Dは標準選択肢
- ボイラ給水ポンプや高温蒸気環境で温度と圧力が共に高い場合
- 固形物含有量や研磨性が高い媒体で、金属相が樹脂より耐摩耗性に優れる場合
- 乾燥運転または潤滑不足の条件：グラファイトの自己潤滑性と金属支持が樹脂部品を上回る
不適合：
- 強い酸化性酸（熱濃硝酸や熱濃硫酸）：アンチモンもグラファイトも腐食するため、PTFEや特殊樹脂含浸を選択
- 150℃以下の普通の水や穏やかな媒体：樹脂含浸の方が経済的であり、不要な耐熱性にコストをかけるべきではない
4. まとめ
M106Dの選定ロジックを一言で言えば、温度が200℃を超えるか研磨性が支配的な場合はアンチモン含浸を使用し、それ以外は樹脂含浸が経済的です。Huahao Sealingは2006年に安徽省六安市に工場を設立しました。M106Dアンチモン含浸リングはすべてのロットで密度と圧縮強度の検査を実施し、非標準サイズは顧客図面に基づき製作します。高温油ポンプのシールが繰り返し故障する場合は、発注前に媒体の温度と圧力をメーカーに伝え、材料適合性の分析を依頼してください。