기계적 밀봉다양한 산업 분야에서 누출을 방지하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.해양산업에는펌프 기계적 밀봉, 회전 샤프트 기계적 밀봉.그리고 석유 및 가스 산업에는카트리지 기계적 밀봉,분할 기계적 밀봉 또는 건식 가스 기계적 밀봉.자동차 산업에는 워터 메카니칼 씰이 있습니다.그리고 화학 산업에는 믹서 메카니컬 씰(교반기 메카니컬 씰)과 압축기 메카니컬 씰이 있습니다.
다양한 사용 조건에 따라 다양한 재질의 기계적 밀봉 솔루션이 필요합니다.작업에 사용되는 재료의 종류는 다양합니다.기계식 샤프트 씰 세라믹 메카니컬 씰, 카본 메카니컬 씰, 실리콘 카바이드 메카니칼 씰 등,SSIC 기계적 밀봉 및TC 기계적 밀봉.
세라믹 기계적 밀봉
세라믹 기계적 씰은 회전 샤프트와 고정 하우징과 같은 두 표면 사이의 유체 누출을 방지하도록 설계된 다양한 산업 응용 분야의 중요한 구성 요소입니다.이 씰은 탁월한 내마모성, 내부식성 및 극한의 온도를 견딜 수 있는 능력으로 인해 높은 평가를 받고 있습니다.
세라믹 기계식 씰의 주요 역할은 유체 손실이나 오염을 방지하여 장비의 무결성을 유지하는 것입니다.그들은 석유 및 가스, 화학 처리, 수처리, 제약 및 식품 가공을 포함한 다양한 산업에서 사용됩니다.이러한 씰이 널리 사용되는 이유는 내구성 있는 구조 때문입니다.이 제품은 다른 씰 재료에 비해 우수한 성능 특성을 제공하는 고급 세라믹 재료로 만들어졌습니다.
세라믹 메카니컬 씰은 두 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 하나는 기계식 고정면(보통 세라믹 소재로 제작)이고 다른 하나는 기계식 회전면(보통 탄소 흑연으로 제작)입니다.씰링 작용은 스프링 힘을 사용하여 양면을 함께 눌렀을 때 발생하여 유체 누출에 대한 효과적인 장벽을 만듭니다.장비가 작동할 때 밀봉면 사이의 윤활막은 단단한 밀봉을 유지하면서 마찰과 마모를 줄입니다.
세라믹 메카니칼 씰을 다른 유형과 차별화하는 중요한 요소 중 하나는 탁월한 내마모성입니다.세라믹 재료는 심각한 손상 없이 마모 조건을 견딜 수 있는 뛰어난 경도 특성을 가지고 있습니다.그 결과 부드러운 재료로 만든 씰보다 교체나 유지 관리가 덜 필요한 오래 지속되는 씰이 만들어집니다.
내마모성 외에도 세라믹은 탁월한 열 안정성을 나타냅니다.성능 저하나 밀봉 효율성 저하 없이 고온을 견딜 수 있습니다.따라서 다른 씰 재료가 조기에 파손될 수 있는 고온 응용 분야에 사용하기에 적합합니다.
마지막으로, 세라믹 메카니컬 씰은 다양한 부식성 물질에 대한 저항성과 함께 탁월한 화학적 호환성을 제공합니다.이로 인해 가혹한 화학 물질과 공격적인 유체를 일상적으로 다루는 산업에 매력적인 선택이 됩니다.
세라믹 메카니컬 씰은 필수입니다.부품 씰산업 장비의 유체 누출을 방지하도록 설계되었습니다.내마모성, 열 안정성 및 화학적 호환성과 같은 고유한 특성으로 인해 여러 산업 분야의 다양한 응용 분야에서 선호되는 선택입니다.
| 세라믹 물리적 특성 | ||||
| 기술적인 매개변수 | 단위 | 95% | 99% | 99.50% |
| 밀도 | g/cm3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
| 경도 | HRA | 85 | 88 | 90 |
| 다공성 비율 | % | 0.4 | 0.2 | 0.15 |
| 파괴 강도 | MPa | 250 | 310 | 350 |
| 열팽창 계수 | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| 열 전도성 | MK로 | 27.8 | 26.7 | 26 |
탄소 기계적 밀봉
기계식 카본 씰은 오랜 역사를 가지고 있습니다.흑연은 탄소 원소의 이소형입니다.1971년 미국에서는 원자력 밸브의 누출 문제를 해결한 유연한 흑연 기계적 밀봉 재료를 성공적으로 연구했습니다.심층 가공 후 유연한 흑연은 우수한 밀봉 재료가 되며 밀봉 부품의 효과로 다양한 탄소 기계적 밀봉으로 만들어집니다.이러한 탄소 기계적 씰은 고온 유체 씰과 같은 화학, 석유, 전력 산업에 사용됩니다.
유연흑연은 고온 후 팽창흑연이 팽창하여 형성되기 때문에 유연흑연에 남아있는 삽입제의 양은 매우 적으나 완전하지는 않기 때문에 삽입제의 유무와 조성이 품질에 큰 영향을 미친다. 그리고 제품의 성능.
카본 씰 표면 재질 선택
최초 발명자는 진한 황산을 산화제 및 삽입제로 사용했습니다.그러나 금속 부품의 씰에 적용한 후 유연한 흑연에 남아 있는 소량의 황이 장기간 사용 시 접촉 금속을 부식시키는 것으로 나타났습니다.이런 점을 감안해 황산 대신 아세트산과 유기산을 선택한 송계민 등 일부 국내 학자들은 이를 개선하기 위해 노력해 왔다.질산을 천천히 넣고 온도를 실온으로 낮추며 질산과 아세트산의 혼합물로 만들어집니다.질산과 아세트산의 혼합물을 삽입제로 사용하여 과망간산칼륨을 산화제로 하여 무황 팽창흑연을 제조하고, 질산에 아세트산을 천천히 첨가하였다.온도를 상온으로 낮추어 질산과 아세트산의 혼합물을 만든다.그런 다음 천연 플레이크 흑연과 과망간산칼륨을 이 혼합물에 첨가합니다.계속 교반하면서 온도는 30C이다. 40분간 반응시킨 후 물을 중성으로 세척하고 50~60C에서 건조시키며, 고온 팽창시킨 후 팽창흑연을 만든다.이 방법은 제품이 특정 팽창량에 도달할 수 있는 조건에서 가황을 달성하지 않아 밀봉 재료의 상대적으로 안정적인 특성을 달성합니다.
| 유형 | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| 상표 | 스며들게 하는 | 스며들게 하는 | 함침된 페놀 | 안티몬카본(A) | |||||
| 밀도 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| 파괴 강도 | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| 압축강도 | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| 경도 | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| 다공성 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1.5 | <1.5 | <1.5 |
| 온도 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
실리콘 카바이드 기계적 씰
탄화규소(SiC)는 카보런덤이라고도 알려져 있으며, 석영 모래, 석유 코크스(또는 석탄 코크스), 우드 칩(녹색 탄화 규소를 생산할 때 첨가해야 함) 등으로 만들어집니다.탄화규소에는 자연계에 희귀한 광물인 뽕나무도 함유되어 있습니다.현대의 C, N, B 및 기타 비산화물 첨단 기술 내화 원료에서 탄화 규소는 가장 널리 사용되는 경제적인 재료 중 하나이며 금강 모래 또는 내화 모래라고 부를 수 있습니다.현재 중국의 탄화규소 산업 생산량은 흑색 탄화규소와 녹색 탄화규소로 구분되며 둘 다 육방정의 비율이 3.20~3.25이고 미세 경도가 2840~3320kg/m²입니다.
탄화규소 제품은 다양한 적용 환경에 따라 여러 종류로 분류됩니다.일반적으로 기계적으로 더 많이 사용됩니다.예를 들어, 탄화규소는 우수한 화학적 내식성, 고강도, 고경도, 우수한 내마모성, 작은 마찰 계수 및 고온 저항으로 인해 탄화 규소 기계적 밀봉에 이상적인 재료입니다.
SIC 씰 링은 고정 링, 이동 링, 플랫 링 등으로 나눌 수 있습니다.SiC 실리콘은 고객의 특별한 요구 사항에 따라 실리콘 카바이드 회전 링, 실리콘 카바이드 고정 시트, 실리콘 카바이드 부시 등과 같은 다양한 카바이드 제품으로 만들 수 있습니다.흑연재료와 조합하여 사용할 수도 있으며, 알루미나 세라믹이나 경질합금에 비해 마찰계수가 작기 때문에 높은 PV값, 특히 강산, 강알칼리 조건에서 사용할 수 있습니다.
SIC의 마찰 감소는 메카니컬 씰에 SIC를 사용함으로써 얻을 수 있는 주요 이점 중 하나입니다.따라서 SIC는 다른 재료보다 마모에 잘 견디고 씰의 수명을 연장할 수 있습니다.또한 SIC의 마찰 감소로 인해 윤활 요구 사항도 줄어듭니다.윤활이 부족하면 오염과 부식 가능성이 줄어들어 효율성과 신뢰성이 향상됩니다.
SIC는 또한 내마모성이 뛰어납니다.이는 품질 저하나 파손 없이 계속 사용해도 견딜 수 있음을 나타냅니다.이는 높은 수준의 신뢰성과 내구성을 요구하는 용도에 완벽한 소재입니다.
또한 씰을 다시 덮고 광택을 낼 수 있으므로 씰은 수명이 다할 때까지 여러 번 새로 단장할 수 있습니다.일반적으로 우수한 화학적 내식성, 고강도, 고경도, 우수한 내마모성, 작은 마찰 계수 및 고온 저항으로 인해 기계적 씰과 같이 기계적으로 더 많이 사용됩니다.
기계적 씰 표면에 탄화규소를 사용하면 성능이 향상되고, 씰 수명이 늘어나며, 유지 관리 비용이 낮아지고, 터빈, 압축기, 원심 펌프와 같은 회전 장비의 운영 비용이 낮아집니다.탄화규소는 제조 방법에 따라 다양한 특성을 가질 수 있습니다.반응 결합 탄화규소는 반응 공정에서 탄화규소 입자를 서로 결합시켜 형성됩니다.
이 공정은 재료의 대부분의 물리적 및 열적 특성에 큰 영향을 미치지 않지만 재료의 화학적 저항성을 제한합니다.문제가 되는 가장 일반적인 화학물질은 부식제(및 기타 높은 pH 화학물질)와 강산이므로 반응 결합 탄화규소는 이러한 응용 분야에 사용해서는 안 됩니다.
반응소결된 침투탄화규소.이러한 소재는 금속 실리콘을 태워 침투하는 과정에서 원래 SIC 소재의 기공이 채워져 2차 SiC가 나타나며 소재가 뛰어난 기계적 성질을 획득해 내마모성을 갖게 된다.수축이 최소화되므로 공차가 정밀한 크고 복잡한 부품을 생산하는 데 사용할 수 있습니다.그러나 실리콘 함량으로 인해 최대 작동 온도가 1,350°C로 제한되고, 내화학성도 약 pH 10으로 제한됩니다. 이 소재는 공격적인 알칼리성 환경에서 사용하는 것이 권장되지 않습니다.
소결탄화규소는 사전 압축된 매우 미세한 SIC 과립을 2000°C의 온도에서 소결하여 재료 입자 사이에 강한 결합을 형성하여 얻습니다.
먼저 격자가 두꺼워지고 다공성이 감소하며 마지막으로 입자 사이의 결합이 소결됩니다.이러한 가공 과정에서 제품의 상당한 수축(약 20%)이 발생합니다.
SSIC 씰 링 모든 화학 물질에 내성이 있습니다.금속 실리콘이 구조에 존재하지 않기 때문에 강도에 영향을 주지 않고 최대 1600C의 온도에서 사용할 수 있습니다.
| 속성 | R-SiC | S-SiC |
| 다공성(%) | ≤0.3 | ≤0.2 |
| 밀도(g/cm3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
| 경도 | 110~125(고등학생) | 2800(kg/mm2) |
| 탄성률(Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| SiC 함량(%) | ≥85% | ≥99% |
| Si 함량(%) | 15% 이하 | 0.10% |
| 굽힘 강도(Mpa) | ≥350 | 450 |
| 압축강도(kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
| 열팽창계수(1/℃) | 4.5×10-6 | 4.3×10-6 |
| 내열성(대기중)(℃) | 1300 | 1600 |
TC 기계적 밀봉
TC 재료는 높은 경도, 강도, 내마모성 및 내식성을 특징으로 합니다."산업용 치아"로 알려져 있습니다.우수한 성능으로 인해 군사 산업, 항공 우주, 기계 가공, 야금, 석유 시추, 전자 통신, 건축 및 기타 분야에서 널리 사용되었습니다.예를 들어, 펌프, 압축기 및 교반기에서는 텅스텐 카바이드 링이 기계적 씰로 사용됩니다.내마모성이 우수하고 경도가 높기 때문에 고온, 마찰 및 부식이 발생하는 내마모성 부품 제조에 적합합니다.
TC는 화학적 조성과 사용 특성에 따라 텅스텐 코발트(YG), 텅스텐-티타늄(YT), 텅스텐 티타늄 탄탈륨(YW), 티타늄 카바이드(YN)의 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
텅스텐 코발트(YG) 경질합금은 WC와 Co로 구성되어 있으며, 주철, 비철금속, 비금속재료 등 취성재료 가공에 적합합니다.
Stellite(YT)는 WC, TiC, Co로 구성되어 있습니다. 합금에 TiC를 첨가하여 내마모성은 향상되나 굽힘강도, 연삭성, 열전도율은 저하됩니다.저온에서의 취성 때문에 일반 재료의 고속 절단에만 적합하며 취성 재료의 가공에는 적합하지 않습니다.
합금에 텅스텐 티타늄 탄탈륨(니오븀) 코발트(YW)를 첨가하여 탄화 탄탈륨 또는 탄화 니오븀을 적정량 첨가하여 고온 경도, 강도 및 내마모성을 높입니다.동시에 더 나은 종합 절단 성능으로 인성도 향상됩니다.주로 경질절삭재와 단속절삭에 사용됩니다.
탄화 티타늄 기본 클래스(YN)는 TiC, 니켈 및 몰리브덴의 경질상을 갖는 경질 합금입니다.그 장점은 높은 경도, 접착 방지 능력, 반달 모양 마모 및 산화 방지 능력입니다.1000도 이상의 온도에서도 가공이 가능합니다.합금강 및 담금질강의 연속 마무리에 적용 가능합니다.
| 모델 | 니켈 함량(wt%) | 밀도(g/cm²) | 경도(HRA) | 굽힘강도(≥N/mm²) |
| YN6 | 5.7-6.2 | 14.5-14.9 | 88.5-91.0 | 1800 |
| YN8 | 7.7-8.2 | 14.4-14.8 | 87.5-90.0 | 2000 |
| 모델 | 코발트 함량(wt%) | 밀도(g/cm²) | 경도(HRA) | 굽힘강도(≥N/mm²) |
| YG6 | 5.8-6.2 | 14.6-15.0 | 89.5-91.0 | 1800 |
| 와이지에잇 | 7.8-8.2 | 14.5-14.9 | 88.0-90.5 | 1980년 |
| YG12 | 11.7-12.2 | 13.9-14.5 | 87.5-89.5 | 2400 |
| YG15 | 14.6-15.2 | 13.9-14.2 | 87.5-89.0 | 2480 |
| YG20 | 19.6-20.2 | 13.4-13.7 | 85.5-88.0 | 2650 |
| YG25 | 24.5-25.2 | 12.9-13.2 | 84.5-87.5 | 2850 |