حلقات ختم ميكانيكية عالية الأداء من كربيد السيليكون وقواعد SiC

حلقات الختم الميكانيكية من السيراميك من كربيد السيليكون هي مكونات مانعة للتسرب عالية الأداء مصنوعة في المقام الأول من درجة نقاء عاليةكربيد السيليكون(سيك). يتم تصنيعها من خلال تلبيد درجة حرارة عالية وتصنيع الآلات الدقيقة. تشمل ميزاتها الأساسية صلابة عالية للغاية ، ومقاومة تآكل استثنائية ، ومقاومة ممتازة لدرجة الحرارة العالية والتآكل. تستخدم على نطاق واسع في البتروكيماويات والطاقة النووية ،الفضاء، وصناعات المضخات والصمامات المتطورة.

حلقات الختم الميكانيكية من السيراميك من كربيد السيليكون مصنوعة من مادة كربيد السيليكون (SiC) عالية الأداء. نظرًا لأدائها الشامل العالي بشكل استثنائي ، غالبًا ما يتم استخدامها لحل مشكلات الإغلاق الأكثر تحديًا وتطلبًا ، مما يجعلها مادة مرجعية لتطبيقات الإغلاق المتطورة.

أداء كربيد السيليكون هو تقريبا مصممة خصيصا للأختام الميكانيكية ، وتقدم مزايا شاملة:

1. صلابة عالية للغاية ومقاومة التآكل استثنائية. مع صلابة من 2500-2800 op/mm² ، فهي واحدة من أصعب المواد في العالم. هذا يعني أنه مقاوم للاهتراء للغاية ويقاوم بفعالية التآكل والتآكل من الجسيمات الصلبة في الوسط (المعروف باسم البلى الكاشط) ، مما يؤدي إلى عمر خدمة طويل للغاية.

2. أداء حراري ممتاز.

• موصلية حرارية عالية: موصلية حرارية عالية جدًا (حوالي 80-200 · K) ، حتى أنها تتجاوز بعض المعادن. يسمح ذلك بتبديد الحرارة الناتجة عن زوج الاحتكاك بسرعة ، مما يمنع درجات الحرارة الزائدة على وجوه الختم التي يمكن أن تؤدي إلى تبخير الغشاء السائل ، والاحتكاك الجاف ، والتكسير الحراري.
• معامل التمدد الحراري المنخفض: يكون التغير في الأبعاد في الحد الأدنى عند التسخين ، مما يضمن بقاء شكل وجه الختم ومناسبًا ثابتًا حتى عندما تتقلب درجة حرارة التشغيل ، مما يمنع الفشل بسبب التشوه الحراري.
• مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية: تجمع بين الموصلية الحرارية العالية مع التمدد الحراري المنخفض ، يمكنها تحمل تقلبات درجات الحرارة السريعة دون تشقق.

3. مقاومة كيميائية ممتازة. مقاومة للأحماض القوية (مثل حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك وحمض النيتريك) ، القواعد القوية ، المحاليل الملحية ، المؤكسدات ، والمذيبات العضوية. مقاومتها للتآكل هي الثانية فقط إلى الجرافيت ، ولكن قوتها متفوقة بكثير. استثنائي: فهو لا يقاوم الأحماض المؤكسدة القوية مثل حمض الهيدروفلوريك وحمض النيتريك المدخن وحمض الفوسفوريك المركز الساخن.

4. قوة عالية وصلابة جيدة. لديها قوة انثناء عالية ويمكنها تحمل ضغوط عالية دون تشوه أو كسر.

المادة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع هي كربيد السيليكون المتلس المضغوط (SSiC). تتضمن عملية التصنيع تلبد في درجات حرارة عالية دون ضغط واستخدام إضافات تلبد. يتميز بأعلى درجة نقاء وأفضل مقاومة للتآكل وصلابة عالية وأداء عام مثالي. هذا هو النوع الأكثر استخدامًا والأكثر شمولاً من كربيد السيليكون ، وهو مناسب لظروف العمل الأكثر تطلبًا.

1. صناعة الكيماويات والبتروكيماويات
التطبيقات:الأختام الميكانيكيةلمعدات مثل مضخات الطرد المركزي والمفاعلات والضواغط ؛ أختام الصمامات لنقل الوسائط المسببة للتآكل (مثل الأحماض القوية والقلويات)

2. الطاقة والطاقة

• محطات الطاقة النووية: أختام مضخات الدوران الرئيسية ، التي يجب أن تتحمل درجات حرارة المياه المرتفعة التي تتجاوز 300 درجة مئوية وبيئات الإشعاع
• توليد الطاقة من الوقود: مضخات مياه تغذية الغلايات وأختام نظام إزالة الكبريت من غاز المداخن (FGD) ، ومقاومة كشط الرماد المتطاير والتآكل الحمضي
• المزايا: تظهر القوة الحد الأدنى من التدهور أقل من 1600 درجة مئوية ، متفوقة بشكل كبير على أختام الجرافيت الكربوني (تقتصر على 400 درجة مئوية)

3. الرعاية الصحية

• أدوات جراحية دقيقة: مقصات السيراميك توفر حافة القطع خمس مرات أكثر حدة من أدوات الفولاذ المقاوم للصدأ
• يزرع: يتم تقليل ارتداء المفاصل الاصطناعية بنسبة 99 ٪ ، وتحقيق عمر سريري يصل إلى 20 عامًا
• معدات التعقيم: يقاوم التعقيم المتكرر مع بخار عالي الضغط عند 121 درجة مئوية دون تشوه

4.تصنيع أشباه الموصلات

• معالجة رقاقة:بطانةغرف التفاعل لمعدات الحفر ، غير تفاعلية مع غازات أكالة
• الليثوغرافيا الضوئية: تحتوي قضبان توجيه المنضدة على معامل تمدد حراري يبلغ 3.8 × 10 فقط ، مما يضمن دقة على مستوى النانومتر
• المزايا: تجنب تلوث الحديد ، وضمان بيئة تصنيع شرائح نظيفة

5. غيرها من التطبيقات الراقية

• الفضاء: أختام محركات الصواريخ. استخدم مشروع استكشاف القمر Chan "e-5 حلقات ختم سيراميك من كربيد البورون بعمر 90 ألف ساعة.
• معدات أعماق البحار: مقاومة للتآكل في المياه المالحة عالية الضغط ، توفر أداء إحكام مستقر
• طاقة جديدةلوحات خلية وقود الهيدروجين ثنائية القطب ، مع التوصيل الحراري بنسبة 30 ٪ أعلى من الجرافيت التقليدي