- ▸碳石墨牌号 = 基体石墨代号 + 浸渍物代号:F=酚醛树脂、H=环氧树脂、K=呋喃树脂、D=锑;如 M106D 即 M106 基体浸锑
- ▸M106D 实测密度 2.20 g/cm³、抗压强度 190 MPa、抗折 72 MPa、肖氏硬度 92 HS,耐温 500℃,是高温密封的主力牌号
- ▸M106H(环氧浸渍)耐温约 180℃、抗压 92 MPa、导热 45 W/(m·K),用于水、油、弱酸弱碱通用工况
- ▸M191T 碳化处理牌号无需金属浸渍即可耐 600℃,抗压 100 MPa,用于熔盐泵等极端高温场合
- ▸选牌号四步:先定介质化学相容性,再定温度上限,再按介质压力选结构与强度,最后按 P-V 值校核磨损
- ▸拿不准时按"工况数据 + 介质成分表"询厂,不要只凭牌号数字对照表选材
一、碳石墨牌号是怎么组成的
碳石墨密封材料的牌号通常由两段组成:前段是基体石墨,后段是浸渍物代号。以 M106D 为例,M106 是细颗粒碳石墨基体,D 表示浸渍锑。焙烧石墨出炉时气孔率 10%-20%,必须浸渍把孔隙封住(浸后 < 2%)才能做密封件,所以浸渍物基本决定了牌号的耐温、耐蚀和强度档位。
华豪密封常用浸渍代号规则:
- F = 酚醛树脂:通用耐蚀,成本最低,耐温约 180℃
- H = 环氧树脂:与酚醛档位接近,耐水、油、弱酸弱碱,耐温约 180℃
- K = 呋喃树脂:耐酸碱谱更宽,食品级树脂浸渍牌号(如 M106K)可用于 FDA 相关卫生工况,耐温约 220℃
- D = 锑:金属浸渍,耐温 500℃,强度和硬度显著提升
同一基体配不同浸渍物就是不同牌号:M106H 与 M106D 的差别不在石墨,而在那层填进孔隙里的材料。
二、站内真实牌号与性能数据
以下数据取自华豪密封技术参数表,可直接用于选型对比。
2.1 M106H(环氧树脂浸渍)
- 耐温 180℃,最大介质压力 1.5 MPa,最大线速度 25 m/s
- 抗压强度 92 MPa,抗折 38 MPa,导热 45 W/(m·K)
- 用途:离心泵、化工泵、清水泵机械密封环与轴套,介质温度低于 180℃ 的水、油、弱酸弱碱
2.2 M106D(锑浸渍)
- 耐温 500℃,最大介质压力 2.0 MPa,最大线速度 25 m/s
- 实测密度 2.20 g/cm³,抗压强度 190 MPa,抗折 72 MPa,肖氏硬度 92 HS(第三方检测值),导热 70 W/(m·K)
- 用途:高温导热油泵、熔盐泵、蒸汽阀、高温烘箱输送线轴套,220-500℃ 工况
2.3 M106K(食品级树脂浸渍)
- 耐温 220℃,最大介质压力 1.5 MPa,最大线速度 20 m/s
- 抗压强度 90 MPa,抗折 36 MPa,导热 42 W/(m·K)
- 符合 FDA 与 EU 食品接触标准,完全无油自润滑;用于巧克力搅拌机、灌装机、制药搅拌轴
2.4 M191T(碳化处理)
- 耐温 600℃,最大介质压力 2.5 MPa,最大线速度 20 m/s
- 抗压强度 100 MPa,抗折 40 MPa,导热 55 W/(m·K)
- 无需金属浸渍即可在 500-600℃ 运行;用于光热发电熔盐泵、冶金高温炉轴承
2.5 204B 与 59U
- 204B:特殊耐蚀浸渍,耐海水电化学腐蚀,通过 DNV 船级社认证,耐温 200℃、抗压 95 MPa,用于船舶艉轴密封、海水冷却泵轴套
- 59U:巴氏合金镶嵌结构,补偿轴跳动,耐温 180℃、抗压 88 MPa、最大线速度 15 m/s,用于压力波动工况的化工泵与搅拌器密封
碳石墨基体通用参考:碳含量 99.9%,体密度 1.75-1.85 g/cm³,肖氏硬度 78-82 HS,灰分 0.002%,热膨胀 4.0-5.0×10⁻⁶/℃,浸渍前气孔率 10-15%,惰性气氛耐温 600℃。
三、按工况选牌号的四步法
3.1 第一步:介质化学相容性
先排除会同时腐蚀浸渍物和石墨的介质:强氧化性介质(浓硝酸、铬酸、发烟硫酸)不能用常规树脂或金属浸渍牌号。海水及含氯离子介质选 204B。含 H₂S 的烃类气体,石墨基体不受影响,浸渍物需逐项核对。食品、制药接触面选 M106K 这类食品级牌号。
3.2 第二步:温度上限
- ≤ 180℃:M106H 即可
- 180-220℃:M106K 或耐蚀浸渍牌号
- 220-500℃:M106D
- 500-600℃:M191T
- 空气环境与惰性气氛要分开看:碳石墨在空气中抗氧化约 450℃ 起,牌号耐温均指非氧化介质或保护气氛
3.3 第三步:介质压力与结构
牌号的最大介质压力(1.0-2.5 MPa)是按端面比压核算的边界值。介质压力超过 1.5 MPa 时应配平衡型机械密封,降低端面比压;压力更高或压力波动大的场合(如搅拌器、往复压缩机),优先考虑 59U 这类能补偿轴跳动的镶嵌结构。
3.4 第四步:P-V 值校核
端面比压 P(MPa)与滑动线速度 V(m/s)的乘积决定摩擦热负荷。牌号的最大线速度 15-25 m/s 与最大压力值是关联约束,两者不能同时取满。热负荷高的工况优先选导热高的牌号:M106D 70 W/(m·K) 优于 M106H 45 W/(m·K),配合冲洗或急冷措施使用。
四、小结
看懂牌号的关键在后半段:浸渍代号决定耐温与耐蚀档位,F/H/K 三类树脂覆盖 180-220℃ 以下的一般化学工况,D(锑)覆盖 220-500℃ 高温高强度工况,特殊处理(M191T 碳化、204B 耐海水浸渍)解决 600℃ 极端高温与海洋腐蚀两个端点。选型顺序固定:介质 → 温度 → 压力 → P-V 值,四步都过才有资格谈寿命。牌号表给的是典型值,实际项目把介质成分表、温度、压力、轴径和转速一起发给厂家复核,比单看数字对照更可靠。
