morên mekanîkîji bo gelek pîşesaziyên cihêreng di nehiştina lehiyê de rolek pir girîng dilîzin. Di pîşesaziya deryayê de henepompeyên mekanîkî, morên mekanîkî yên mîlî zivirî. Û di pîşesaziya neft û gazê de henemorên mekanîkî yên kartridge,morên mekanîkî yên parçekirî an morên mekanîkî yên gazê yên hişk. Di pîşesaziyên otomobîlan de morên mekanîkî yên avê hene. Û di pîşesaziya kîmyewî de morên mekanîkî yên mixer (mohra mekanîkî ya ajîtator) û morên mekanîkî yên kompresor hene.
Bi şert û mercên cûda yên karanîna ve girêdayî ye, ew hewceyê çareseriya girtina mekanîkî ya bi materyalê cûda ye. Di nav de gelek celeb materyal henemorên mîlî mekanîk wek morên mekanîkî yên seramîk, morên mekanîkî yên karbonê, morên mekanîkî yên karbîdê silicone,morên mekanîk SSIC ûmorên mekanîk TC.
morên mekanîkî yên seramîk
Molên mekanîkî yên seramîk di sepanên cihêreng ên pîşesazî de pêkhateyên krîtîk in, ku ji bo pêşîlêgirtina rijandina şilavan di navbera du rûxan de, wek mîlî zivirî û xaniyek rawestayî, hatine çêkirin. Van moran ji ber berxwedana xweya xizaniyê ya awarte, berxwedana korozyonê, û jêhatîbûna li hember germahiya zêde pir têne nirx kirin.
Rola bingehîn a morên mekanîkî yên seramîk ev e ku bi pêşîlêgirtina windabûna şilavê an pîsbûnê re yekbûna amûran biparêze. Ew di gelek pîşesaziyan de têne bikar anîn, di nav de neft û gaz, hilberîna kîmyewî, dermankirina avê, derman, û hilberîna xwarinê. Bikaranîna berfireh a van moran dikare bi avakirina wan a domdar ve were girêdan; ew ji materyalên seramîk ên pêşkeftî têne çêkirin ku li gorî materyalên din ên morkirinê taybetmendiyên performansa bilindtir pêşkêş dikin.
Molên mekanîkî yên seramîk du hêmanên sereke pêk tînin: yek rûyek rawestayî ya mekanîkî ye (bi gelemperî ji materyalê seramîk hatî çêkirin), û ya din rûyek zivirî ya mekanîkî ye (bi gelemperî ji grafît karbonê hatî çêkirin). Çalakiya zeliqandinê dema ku her du rû bi hev re bi hêzek biharê têne pêl kirin pêk tê, ku li hember rijandina şilavê astengiyek bi bandor çêdike. Gava ku amûr tevdigere, fîlima rûnê ya di navbera rûyên nixumandinê de di heman demê de şilbûnek hişk diparêze xitimandin û kişandin kêm dike.
Yek faktorek girîng a ku morên mekanîkî yên seramîk ji celebên din vediqetîne, berxwedana wan a berbiçav a li ber cilê ye. Materyalên seramîk xwedan taybetmendiyên serhişkiya hêja ne ku rê dide wan ku bêyî zirarek girîng di şert û mercên abrasive de bisekinin. Ev dibe sedema morên dirêj-mayînde yên ku ji yên ku ji materyalên nermtir têne çêkirin kêmtir caran guheztin an lênêrîn hewce dikin.
Ji bilî berxwedana lixwekirinê, seramîk di heman demê de aramiya germî ya awarte jî nîşan dide. Ew dikarin li germahiyên bilind bisekinin bêyî ku rûbirûyê hilweşandinê bibin an jî karbidestiya xweya morkirinê winda bikin. Ev wan ji bo karanîna di serîlêdanên germahiya bilind de ku dibe ku malzemeyên din ên morkirinê zû têk biçin, minasib dike.
Di dawiyê de, morên mekanîkî yên seramîk lihevhatina kîmyewî ya hêja, bi berxwedana li hember cûrbecûr maddeyên korozîf re peyda dikin. Ev wan ji bo pîşesaziyên ku bi rêkûpêk bi kîmyewiyên dijwar û şilavên êrîşkar re mijûl dibin vebijarkek balkêş dike.
Mohrên mekanîkî yên seramîk girîng inmorên pêkhatîji bo pêşîlêgirtina rijandina şilavê di alavên pîşesaziyê de hatî çêkirin. Taybetmendiyên wan ên bêhempa, wekî berxwedana cilê, aramiya germî, û lihevhatina kîmyewî, wan ji bo sepanên cihêreng ên li seranserê pîşesaziyên pirjimar vebijarkek bijarte dike.
milkê fîzîkî seramîk | ||||
Parametreya teknîkî | yekbûn | 95% | 99% | Rêsakanî bekarhênan 99.50% |
Density | g/cm3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
Hardness | HRA | 85 | 88 | 90 |
Rêjeya porosity | % | 0.4 | 0.2 | 0.15 |
Hêza şikestî | MPa | 250 | 310 | 350 |
Rêjeya berfirehbûna germê | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
Germiya germî | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
morên mekanîkî yên karbonê
Muhra karbonê ya mekanîkî xwedî dîrokek dirêj e. Grafît îzoformeke elementa karbonê ye. Di sala 1971-an de, Dewletên Yekbûyî li ser materyalê morkirina mekanîkî ya grafîtê ya maqûl a serketî lêkolîn kir, ku levkirina valahiya enerjiya atomê çareser kir. Piştî pêvajoyek kûr, grafîta maqûl dibe materyalek pêlavê ya hêja, ku bi bandora hêmanên vegirtinê di nav cûrbecûr morên mekanîkî yên karbonê de têne çêkirin. Van morên mekanîkî yên karbonê di pîşesaziyên kîmyewî, neftê, hêza elektrîkê de wekî morkirina germahiya bilind têne bikar anîn.
Ji ber ku grafîta maqûl bi berfirehbûna grafîta berbelavkirî piştî germahiya bilind çêdibe, mîqdara navberê ya ku di grafîta maqûl de dimîne pir hindik e, lê ne bi tevahî, ji ber vê yekê hebûn û pêkhateya navberê bandorek mezin li ser kalîteyê dike. û performansa hilberê.
Hilbijartina Karbon Seal rûyê Material
Dahênerê orîjînal asîda sulfurîk a konsantrekirî wekî oksîdan û navberkar bikar aniye. Lêbelê, piştî ku li ser mohra hêmanek metal hate sepandin, mîqdarek piçûk a kelûmê ku di grafîta maqûl de maye hate dîtin ku piştî karanîna dirêj-dirêj metala têkiliyê xera dike. Li gorî vê xalê, hin zanyarên navxweyî hewl dane ku wê baştir bikin, wek Song Kemin ku li şûna asîda sulfurîk asîda acetîk û asîda organîk hilbijart. asîd, di asîdê nîtricê de hêdî dibe, û germahiyê digihîje germahiya odeyê, ku ji tevliheviya asîda nîtric û asîdê hatî çêkirin. Bi karanîna tevliheviya asîda nîtrîk û asîdê acetîk wekî navgîna vegirtinê, grafîta berbelavkirî ya bê sulfur bi permanganate potassium wekî oksîdan hate amadekirin, û asîdê acetîk hêdî hêdî li asîdê nitricê hate zêdekirin. Germahiya ku di germahiya odeyê de kêm dibe, û tevlîheviya asîda nîtrîk û asîta acetîk tê çêkirin. Dûv re grafîta sirûştî û permanganate potassium li vê tevliheviyê têne zêdekirin. Di bin lêdana domdar de, germahî 30 C ye. Piştî reaksiyonê 40 hûrdem, av ji bo bêalî tê şûştin û di 50 ~ 60 C de tê hişk kirin, û grafîta berbelav piştî berfirehbûna germahiya bilind tê çêkirin. Ev rêbaz bi şertê ku hilber bigihîje hêjmarek berfirehbûnê, bi vî rengî vulkanîzasyonek çênabe, da ku bigihîje cewherek bi îstîqrar a materyalê vegirtinê.
Awa | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
Nîşan | Impregnated | Impregnated | Fenolê împregnated | Karbona Antîmon (A) | |||||
Density | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
Hêza şkestî | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
Hêza Pêkêşî | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
Hardness | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
Porosity | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1.5 | <1.5 | <1.5 |
Germahiyan | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Mohrên mekanîkî yên Silicon Carbide
Silicon carbide (SiC) wekî carborundum jî tê zanîn, ku ji qûma quartz, koka petrolê (an koka komirê), çîpên darê (yên ku hewce ne ku dema ku karbîda sîlîkona kesk tê hilberandin) û hwd. Silicon carbide di xwezayê de mîneralek nadir jî heye, tirî. Di hemdem C, N, B û materyalên din ên ne-oksîde yên ne-teknolojiya bilind de, karbideya silicon yek ji wan materyalên herî berfireh û aborî ye, ku dikare jê re qûma pola zêr an xweya rezîl were gotin. Heya nuha, hilberîna pîşesazî ya Chinaînê ya karbîda silicon li karbîd silicon reş û karbîd silicon kesk tê dabeş kirin, ku her du jî krîstalên hexagonal in ku bi rêjeya 3,20 ~ 3,25 û mîkro hişkiya 2840 ~ 3320 kg / m² ne.
Berhemên karbîd ên silicon li gorî hawîrdora serîlêdana cihêreng li gelek celeb têne dabeş kirin. Ew bi gelemperî bêtir mekanîzmayî tête bikar anîn. Mînakî, karbîd silicon ji ber berxwedana wê ya baş a korozyona kîmyewî, hêza bilind, serhişkiya bilind, berxwedana cilûbergê ya baş, hevsengiya kêşana piçûk û berxwedana germahiya bilind ji bo mora mekanîkî ya karbîd a silicon materyalek îdeal e.
Zengên SIC Seal dikarin li zengila statîk, zengila tevgerê, zengila daîre û hwd werin dabeş kirin. Li gorî hewcedariyên taybetî yên xerîdar, silicon SiC dikare di nav cûrbecûr cûrbecûr hilberên karbîdê de, wek zengila zivirî ya karbîd a silicon, rûniştina rawestayî ya karbîd a silicon, bushê karbîdê silicon, û hwd. Di heman demê de ew dikare bi materyalê grafîtê re bi hev re were bikar anîn, û hevsengiya wê ya peqandinê ji seramîk û alema hişk a alumina piçûktir e, ji ber vê yekê ew dikare di nirxa PV-ya bilind de were bikar anîn, nemaze di rewşa asîdek bihêz û alkaliya bihêz de.
Kêmbûna kêşeya SIC yek ji wan feydeyên sereke yên karanîna wê di gulên mekanîkî de ye. Ji ber vê yekê SIC dikare ji materyalên din çêtir li ber xişandin û hilweşandinê bisekine, jiyana morkirinê dirêj dike. Digel vê yekê, kêmbûna kêşeya SIC hewcedariya lubrîkasyonê kêm dike. Kêmbûna rûnê îhtîmala gemarî û korozyonê kêm dike, karîgerî û pêbaweriyê baştir dike.
SIC di heman demê de xwedan berxwedanek mezin a liberdanê ye. Ev destnîşan dike ku ew dikare karanîna domdar bêyî xerakirin an şikestin ragire. Ev ji bo karanîna ku astek pêbawer û domdariyê daxwaz dike ew materyalek bêkêmasî dike.
Di heman demê de ew dikare ji nû ve were pêçandin û paqij kirin, ji ber vê yekê morek dikare di jiyana xwe de gelek caran were nûve kirin. Ew bi gelemperî bêtir mekanîzmayî tête bikar anîn, wek mînak di morên mekanîkî de ji bo berxwedana wê ya baş a korozyona kîmyewî, hêza bilind, hişkiya bilind, berxwedana cilê ya baş, rêjeya kêşana piçûk û berxwedana germahiya bilind.
Dema ku ji bo rûyên morkirina mekanîkî tê bikar anîn, karbîdê silicon di performansê de çêtir dibe, jiyana morkirinê zêde dibe, lêçûnên lêçûnên kêm, û lêçûnên xebitandinê kêmtir ji bo alavên zivirî yên wekî turbîn, kompresor, û pompeyên centrifugalî. Karbîd silicon dikare li gorî ka ew çawa hatî çêkirin xwedan taybetmendiyên cûda be. Di pêvajoyek reaksiyonê de karbîda siliconê ya ku bi reaksiyonê ve girêdayî ye bi girêdana perçeyên karbîd ên silicon bi hev re pêk tê.
Ev pêvajo bi girîngî bandorê li piraniya taybetmendiyên laşî û germî yên materyalê nake, di heman demê de ew berxwedana kîmyewî ya materyalê sînordar dike. Kîmyewîyên herî gelemperî yên ku pirsgirêk in caustics (û kîmyewiyên din ên pH-ya bilind) û asîdên bihêz in, û ji ber vê yekê divê karbîda silicon-girêdayî reaksiyonê bi van sepanan re neyê bikar anîn.
Reaksîyon-sînterkirî tê desilicon carbide. Di materyalek wusa de, porên materyalê SIC-ê ya orjînal di pêvajoya têketinê de bi şewitandina siliconê metallîk têne dagirtin, bi vî rengî SiC-ya duyemîn xuya dibe û materyal taybetmendiyên mekanîkî yên awarte werdigire, û dibe berxwedêr. Ji ber kêmbûna wê ya hindiktirîn, ew dikare di hilberîna parçeyên mezin û tevlihev ên bi toleransên nêzîk de were bikar anîn. Lêbelê, naveroka silicon germahiya xebitandinê ya herî zêde digihîje 1,350 °C, berxwedana kîmyewî jî bi qasî pH 10 sînordar e. Materyal ji bo karanîna li hawîrdorên alkalîn ên êrîşkar nayê pêşniyar kirin.
Sinteredkarbîd silicon bi helandina granulayek SIC-a pir baş a pêş-kompresandî di germahiyek 2000 °C de tê wergirtin da ku di navbera gewherên materyalê de girêdanên xurt çêbike.
Pêşî, tîrêj stûr dibe, dûv re porozî kêm dibe, û di dawiyê de girêdanên di navbera gewheran de qut dibin. Di pêvajoya pêvajoyek wusa de, kêmbûnek girîng a hilberê pêk tê - bi qasî 20%.
zengila mohra SSIC li hember hemû madeyên kîmyewî berxwedêr e. Ji ber ku di avahiya wê de siliconek metalîkî tune, ew dikare di germahiyên heya 1600C de bê ku bandorê li hêza wê bike were bikar anîn.
milkên | R-SiC | S-SiC |
Porosity (%) | ≤0.3 | ≤0.2 |
Tûrbûn (g/cm3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
Hardness | 110~125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
Modula Elastîk (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
Naveroka SiC (%) | ≥85% | ≥99% |
Naveroka Si (%) | ≤15% | Rêsakanî bekarhênan 0,10% |
Hêza Berbendê (Mpa) | ≥350 | 450 |
Hêza Pêgirtinê (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
Rêjeya berfirehbûna germê (1/℃) | 4,5 × 10-6 | 4,3 × 10-6 |
Berxwedana germê (di atmosferê de) (℃) | 1300 | 1600 |
mora mekanîk TC
Materyalên TC xwedan taybetmendiyên serhişkiya bilind, hêz, berxwedana abrasion û berxwedana korozyonê ne. Ew wekî "Danê Pîşesazî" tê zanîn. Ji ber performansa xwe ya bilind, ew bi berfirehî di pîşesaziya leşkerî, hewa fezayê, hilberîna mekanîkî, metalurgy, sondajên neftê, ragihandina elektronîkî, mîmarî û warên din de tê bikar anîn. Mînakî, di pompe, kompresor û ajîtatoran de, zengila karbîd a Tungsten wekî pêlên mekanîkî têne bikar anîn. Berxwedana hişk a baş û serhişkiya bilind wê ji bo çêkirina perçeyên berxwedêr ên bi germahîya bilind, şilbûn û korozyonê maqûl dike.
Li gorî pêkhateya kîmyewî û taybetmendiyên karanîna wê, TC dikare li çar kategoriyan were dabeş kirin: kobalt tungsten (YG), tungsten-titanium (YT), tungsten titanium tantalum (YW), û karbîd titanium (YN).
Aloya hişk a kobalt tungsten (YG) ji WC û Co pêk tê. Ji bo hilberandina materyalên narîn ên wekî hesin rijandin, metalên neferr û materyalên ne-metalîk minasib e.
Stellite (YT) ji WC, TiC û Co pêk tê. Ji ber lêzêdekirina TiC li alloyê, berxwedana wê ya lixwekirinê baştir dibe, lê hêza çewisandinê, performansa qirkirinê û gihandina termal kêm bûye. Ji ber ku di bin germahiya nizm de şikestî ye, ew tenê ji bo birrîna bilez a materyalên gelemperî maqûl e û ne ji bo hilberîna materyalên zirav.
Tungsten titanium tantalum (niobium) kobalt (YW) li alloyê tê zêdekirin da ku hişkiya germahiya bilind, hêz û berxwedana ziravbûnê bi navgîniya guncan a karbîdê tantalum an karbîd niobium zêde bike. Di heman demê de, hişkbûn jî bi performansa qutkirina berfireh a çêtir çêtir dibe. Ew bi gelemperî ji bo materyalên birrîna hişk û qutkirina navber tê bikar anîn.
Çîna bingehîn a titaniumê ya karbonîzekirî (YN) bi qonaxa hişk a TiC, nîkel û molîbdenê ve aligirê hişk e. Awantajên wê serhişkiya bilind, kapasîteya dijî-girêdanê, lixwekirina dij heyvê û şiyana dij-oksîdasyonê ne. Di germahiyek ji 1000 pileyî de, ew hîn jî dikare were çêkirin. Ew ji bo qedandina domdar a alloy pola û pola qutkirinê ve tête bikar anîn.
cins | naveroka nîkel (wt%) | tîran (g/cm²) | hişkbûn (HRA) | hêza bendkirinê (≥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 |
cins | naveroka kobalt (wt%) | tîran (g/cm²) | hişkbûn (HRA) | hêza bendkirinê (≥N/mm²) |
YG6 | 5.8-6.2 | 14.6-15.0 | 89,5-91,0 | 1800 |
YG8 | 7.8-8.2 | 14.5-14.9 | 88,0-90,5 | 1980 |
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 |