การจับคู่คาร์บอนกราไฟต์ ซิลิคอนคาร์ไบด์ และทังสเตนคาร์ไบด์: หลักการนุ่ม-แข็ง การจับคู่ที่พบบ่อย และสิ่งที่ควรหลีกเลี่ยง

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในการวิเคราะห์ความเสียหายของซีลคือการเลือกวัสดุหน้าสัมผัสที่ดีแต่จับคู่ผิด กราไฟต์ ซิลิกอนคาร์ไบด์ และทังสเตนคาร์ไบด์ ต่างก็ยอดเยี่ยมเมื่อใช้เดี่ยวๆ แต่การจับคู่ขึ้นอยู่กับด้านที่รับการสึกหรอ บทความนี้อธิบายตรรกะการจับคู่ ชุดวัสดุที่ใช้บ่อย และข้อห้ามสี่ข้อ

I. ทำไมต้องนุ่มกับแข็งก่อน

การสึกหรอของหน้าสัมผัสต้องเกิดกับแหวนที่เสียสละ แหวนที่นุ่ม — โดยปกติคือคาร์บอนกราไฟต์ มีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแห้ง 0.04–0.15 และความแข็งแรงอัด 150–300 MPa — ทำงานเข้าที่ ทนต่อความเบี่ยงเบนเล็กน้อย และหล่อลื่นตัวเองเมื่อฟิล์มหล่อลื่นล้มเหลว แหวนที่แข็งรักษาความเรียบในระดับ 0.0009 มม. และทนต่อการกัดกร่อนของสื่อ นุ่มกับนุ่มทำให้สึกหรอเพิ่มขึ้นสองเท่าและทำลายรูปร่าง แข็งกับแข็งทำให้ไม่มีตัวรองรับ จึงทำให้การสัมผัสแห้งชั่วคราวกลายเป็นการแตกร้าวหรือการติดขัดทันที

II. ชุดวัสดุที่ใช้บ่อยและงานที่เหมาะสม

2.1 กราไฟต์กับซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เชื่อมด้วยปฏิกิริยา

คู่มาตรฐาน ซิลิกอนคาร์ไบด์มีการนำความร้อนดี ทนต่อการสึกหรอและกรดด่างส่วนใหญ่ แหวนกราไฟต์รับการสึกหรอ ตัวเลือกมาตรฐานสำหรับปั๊มเคมีแบบแรงเหวี่ยงและปั๊มอุตสาหกรรม ครอบคลุมงานส่วนใหญ่ที่ความดันต่ำกว่า 3 MPa

2.2 กราไฟต์กับทังสเตนคาร์ไบด์

WC ที่ผสมโคบอลต์หรือนิกเกิลจะนุ่มกว่าเล็กน้อยแต่เหนียวกว่า เหมาะกับความดันสูงหรือของแข็งปานกลาง โปรดทราบว่าสารยึดโคบอลต์จะกัดกร่อนในสื่อที่มีกรดหรือแอมโมเนียบางชนิด — ควรเปลี่ยนเป็นชนิดผสมนิกเกิลหรือซิลิกอนคาร์ไบด์ในกรณีนั้น

2.3 SiC กับ SiC

กรณีแข็งกับแข็งที่พิเศษ: ในงานที่มีของแข็งสูง สารละลาย และเยื่อกระดาษ แหวนที่นุ่มจะถูกอนุภาคกัดกร่อน จึงใช้หน้าสัมผัสแข็งสองชั้นพร้อมการล้างหล่อลื่นอย่างเพียงพอ คู่วัสดุนี้ต้องการฟิล์มของเหลวที่สมบูรณ์และจะเสียหายอย่างรวดเร็วหากตั้งค่าไม่ถูกต้อง

2.4 กราไฟต์กับอะลูมินา

ทางเลือกต้นทุนต่ำสำหรับสื่อที่มีการกัดกร่อนเล็กน้อยและน้ำสะอาด เซรามิกเปราะและจะแตกเมื่อเกิดความร้อนช็อก — ไม่แนะนำสำหรับความดันสูง

III. ข้อห้ามสี่ข้อ

1.หลีกเลี่ยงแข็งกับแข็งในน้ำสะอาดหรือไฮโดรคาร์บอนเบาเหนียวต่ำ: การหล่อลื่นไม่ดี ไม่มีกราไฟต์รองรับ — เหตุการณ์แห้งครั้งเดียวอาจทำให้หน้าสัมผัสติดขัด

2.หลีกเลี่ยงกราไฟต์กับกราไฟต์: ทั้งสองหน้าสึกหรอ ความเรียบล้มเหลวอย่างรวดเร็ว ทำให้น้ำรั่วไหลไม่ควบคุม

3.อย่าจับคู่การอัดซึมผิดกับสื่อ: เรซินฟูรานทนกรดและด่างได้ดี PTFE ทนได้เกือบทุกอย่าง — การอัดซึมผิดชนิดจะทำลายแหวนที่นุ่มทางเคมีก่อน

4.อย่าตัดสินจากความแข็งอย่างเดียว: วัสดุหน้าสัมผัสที่มีการนำความร้อนต่ำกว่า 20 W/(m·K) ไม่สามารถกระจายจุดร้อนที่ความเร็วสูงได้ เพิ่มความเสี่ยงการแตกร้าวจากความร้อน

IV. ลำดับการตัดสินใจ

เริ่มจากกำหนดสื่อและการหล่อลื่น — ตัดสินใจว่าจะแข็งกับแข็งได้หรือไม่ จากนั้นปริมาณของแข็ง — ตัดสินใจว่าแหวนที่นุ่มจะอยู่รอดได้หรือไม่ สุดท้ายอุณหภูมิและความดัน — ตัดสินใจชนิดการอัดซึมและอัตราส่วนสมดุล Huahao Sealing ผลิตแหวนคาร์บอนและกราไฟต์ที่ผ่านการอัดซึมตามแบบ พร้อมให้คำปรึกษาเรื่องวัสดุแหวนที่นุ่มและการอัดซึม ระบบเลือกวัสดุ CTE ออนไลน์ที่เปิดตัวในเดือนสิงหาคม 2024 ช่วยตรวจสอบพารามิเตอร์การจับคู่ความร้อน