คาร์บอนกราไฟต์ที่อัดซึมด้วยบาบบิท: พฤติกรรมแรงเสียดทานต่ำของการอัดซึมด้วยโลหะอ่อนและข้อจำกัดของสื่อนำ

ในบรรดาคาร์บอนกราไฟต์ที่อัดซึม มีกลุ่มโลหะอ่อน และบาบบิทเป็นตัวแทน แทนที่จะใช้เรซินหรือโลหะแข็ง จะใช้โลหะผสมตะกั่ว-ดีบุกหลอมเหลวเติมเต็มรูพรุน — ปิดผนึกรูพรุนและเพิ่มชั้นหล่อลื่นแข็งที่สามารถเฉือนได้ บทความนี้จะอธิบายว่าความเสียดทานต่ำนี้มาจากไหน อุณหภูมิสูงสุดที่ใช้งานได้ และสื่อใดที่ห้ามใช้เด็ดขาด

I. แหล่งที่มาของแรงเสียดทานต่ำ

1.1 กลไกระดับจุลภาค

คาร์บอนที่ผ่านการเผาจะมีรูพรุน 10%–20% การอัดซึมแบบสุญญากาศและแรงดันจะบังคับให้บาบบิทหลอมเหลวซึมเข้าไปในรูพรุน ลดรูพรุนลงต่ำกว่า 2% หลังจากการใช้งานช่วงแรก โลหะอ่อนในรูพรุนจะสร้างฟิล์มถ่ายโอนบางมากบนผิวหน้าซึ่งมีความแข็งแรงในการเฉือนต่ำกว่าชั้นกราไฟต์เอง — แรงเสียดทานจึงเกิดภายในชั้นโลหะอ่อนแทนที่จะเกิดที่ผิวสัมผัส เป็นหลักการเดียวกับฟิล์มหล่อลื่นแบบขอบเขตที่มีแรงเฉือนต่ำ

1.2 เสริมด้วยคุณสมบัติหล่อลื่นของกราไฟต์เอง

โครงสร้างชั้นของกราไฟต์ให้แรงเสียดทานแห้งในช่วง 0.04–0.15 ฟิล์มบาบบิทเพิ่มคุณสมบัติสองอย่าง: รับน้ำหนักเมื่อฟิล์มถ่ายโอนกราไฟต์สร้างได้ยากที่ความเร็วต่ำและภาระหนัก และในช่วงเริ่มต้นก่อนที่ฟิล์มของเหลวจะก่อตัว จะช่วยลดการสึกหรอที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว

II. ขอบเขตสองประการที่ต้องเคารพ

2.1 อุณหภูมิ: ประมาณ 120–150 ℃

บาบบิทที่มีดีบุกและตะกั่ว-ดีบุกจะหลอมเหลวที่ 180–240 ℃ แต่ความแข็งแรงทางกลจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเกิน 120–150 ℃ และแรงกดสัมผัสที่ผิวหน้าจะบีบโลหะอ่อนออกจากรูพรุน การใช้งานระยะยาวที่อุณหภูมิสูงกว่านี้จะทำให้สูญเสียสารอัดซึมและความแน่นหนา สำหรับอุณหภูมิสูงขึ้น ให้เปลี่ยนไปใช้การอัดซึมด้วยแอนติโมนิ (เหมาะกับปั๊มน้ำมันร้อนที่ประมาณ 400 ℃) หรือใช้วิธีเรซิน

2.2 สื่อ: ห้ามใช้ของเหลวที่มีน้ำเป็นฐาน

เฟสตะกั่ว-ดีบุกมีปัญหาสองประการในน้ำ: การป้องกันการกัดกร่อนที่ไม่เพียงพอ (เฟสสิ่งเจือปนจะสร้างกระแสไฟฟ้ากัลวานิกกับกราไฟต์) และฟิล์มถ่ายโอนโลหะอ่อนถูกทำลายโดยฟิล์มน้ำ พื้นที่ใช้งานที่เหมาะสมคือของเหลวที่ไม่ใช่น้ำและหล่อลื่นแบบขอบเขต — น้ำมันหล่อลื่น น้ำมันไฮดรอลิก ดีเซล และสื่อกระบวนการที่มีการกัดกร่อนอ่อน

III. การเปรียบเทียบกับการอัดซึมแบบอื่น

1.เรซิน: ครอบคลุมการกัดกร่อนกว้างที่สุดและต้นทุนต่ำสุด แต่ประสิทธิภาพการสึกหรอและอุณหภูมิปานกลาง และการนำความร้อนต่ำกว่าบ้าง

2.บาบบิท: แรงเสียดทานต่ำสุด เป็นมิตรกับการเริ่มและหยุด แต่จำกัดที่ประมาณ 120–150 ℃ และใช้กับสื่อที่ไม่ใช่น้ำเท่านั้น

3.แอนติโมนิ: ใช้ได้ถึงระดับ 400 ℃ และแข็งกว่า มีแรงเสียดทานสูงกว่าบาบบิท — เหมาะกับน้ำมันร้อน

4.PTFE: ทนต่อสื่อเกือบทุกชนิดและเหมาะกับงานสุขอนามัยอาหาร/เภสัชกรรม แต่มีการนำความร้อนและความแข็งแรงต่ำที่สุด

ลำดับการตัดสินใจ: ถามก่อนว่าสื่อเป็นน้ำหรือไม่ — ถ้าใช่ บาบบิทไม่เหมาะ จากนั้นถามว่าอุณหภูมิเกิน 150 ℃ หรือไม่ — ถ้าใช่ ใช้แอนติโมนิ ถ้าทั้งสองผ่านและงานมีความเร็วปานกลาง/ต่ำพร้อมการเริ่มหยุดบ่อย บาบบิทมักเป็นคำตอบที่ดีที่สุดสำหรับแรงเสียดทานต่ำ

IV. สรุปและคำแนะนำ

คาร์บอนกราไฟต์อัดซึมด้วยบาบบิทในประโยคเดียว: แลกความสามารถในการเฉือนของโลหะอ่อนเพื่อแรงเสียดทานต่ำที่ผิวหน้า โดยมีข้อจำกัดสองข้อที่ต้องระวัง — อุณหภูมิและสื่อ Huahao Sealing จัดหาแหวนซีลคาร์บอนกราไฟต์ที่มีหลายวิธีการอัดซึมรวมถึงบาบบิท แอนติโมนิ เรซินฟูราน และ PTFE รองรับการสั่งทำตามแบบ และสามารถแนะนำวิธีการอัดซึมตามอุณหภูมิการใช้งานและชนิดของสื่อได้