Guarnizione in Carburo di Silicio
Il carburo di silicio è un materiale ceramico resistente che viene spesso utilizzato nella produzione di guarnizioni. Questo materiale offre molti vantaggi, tra cui una grande resistenza all'usura, alle alte temperature e una buona resistenza alla corrosione chimica. Queste caratteristiche rendono le tenute meccaniche in carburo di silicio ideali per le applicazioni industriali più gravose.
Il carburo di silicio è disponibile sia in forma legata a reazione che sinterizzata. Il carburo di silicio legato a reazione ha proprietà tribologiche più elevate e fornisce maggiore rigidità e resistenza. Tuttavia, è suscettibile agli ambienti caustici e può causare il cedimento prematuro della tenuta. Il carburo di silicio sinterizzato non ha grafite libera ed è più resistente all'abrasione. Anche la faccia di tenuta in carburo di silicio è molto conduttiva termicamente.
Oltre alle sue proprietà ad alte prestazioni, il carburo di silicio è leggero e ha un modulo di elasticità molto elevato. Ciò si traduce in una minore distorsione e aiuta a ridurre l'ampiezza dello shock termico. Inoltre, il carburo di silicio ha un coefficiente di attrito inferiore rispetto al carburo di tungsteno.
Per molti anni, il carburo di tungsteno è stato la scelta preferita per le applicazioni di tenuta. Ha la più alta resistenza alla trazione di qualsiasi altro materiale per anelli di tenuta ed è adatto per applicazioni ad alta pressione. Sebbene sia ancora preferito per alcune applicazioni, ha perso il suo posto a favore di materiali più recenti.
I materiali in carburo di silicio caricati con grafite sono emersi come la scelta per le applicazioni che richiedono alta pressione e velocità di pressione. A differenza del carburo di tungsteno, la lubrificazione di una faccia in carburo di silicio è controllata dalla quantità di legante presente. Sebbene una piccola quantità di lubrificante possa migliorare le caratteristiche tribologiche, la maggior parte delle applicazioni non richiede una quantità considerevole di lubrificante per funzionare adeguatamente.
IL guarnizione in carburo di silicio l'anello può essere lavorato con micropori sferici utilizzando la lavorazione laser per migliorare le prestazioni di riduzione dell'attrito della guarnizione. Di conseguenza, un anello di tenuta realizzato con questo materiale può ridurre notevolmente il coefficiente di attrito. Inoltre, il quadrante è resistente ai graffi e presenta un'usura minima. Pertanto, è una buona opzione per sigillare gas o liquidi.
Le facce di tenuta sono componenti molto importanti. Quando si sceglie una guarnizione, è fondamentale scegliere il materiale giusto per ogni applicazione. I materiali in ceramica e carburo di silicio sono le scelte ideali. Offrono un'eccellente resistenza chimica, all'abrasione e alla temperatura, nonché un'elevata resistenza alla trazione e all'abrasione. Le guarnizioni resistenti all'abrasione sono particolarmente consigliate per applicazioni soggette a usura frequente o continua.
Oltre all'elevata resistenza alla trazione e alle caratteristiche di resistenza all'abrasione, le tenute meccaniche in carburo di silicio hanno un'eccellente conducibilità termica e resistenza all'usura. Il loro basso coefficiente di attrito e la bassa dilatazione termica li rendono adatti a temperature estreme. Inoltre, queste guarnizioni possono essere specificate per applicazioni ad alta frequenza e tensione.
Sono disponibili diversi gradi di carburo di silicio. Alcuni dei materiali con le migliori prestazioni sono il carburo di silicio sinterizzato Alpha, il SiC caricato con grafite e il GLSC. Ognuno di questi offre vantaggi unici.
Per le applicazioni soggette a usura frequente o continua, come i sistemi di pompaggio, il carburo di silicio impregnato di grafite può fornire un'efficace proprietà lubrificante. Inoltre, una tenuta meccanica SiC caricata in grafite può aiutare a ridurre i reclami in garanzia. Inoltre, una combinazione siC-grafite può migliorare la consistenza tribologica della guarnizione.
Carburo di silicio, parametri tecnici del carburo di tungsteno | Articolo | Unità | Parametro |
| SSIC | SSIC G | SSIC V | SSIC M |
| Densità del volume | gr/cm | ≥3.10 | ≥2,80~3,05 | ≥2,95 | ≥2,70 |
| %Porosità% | % | ≤0,2 | ≤0,5 | ≤5 | ≤5 |
| Durezza | HRA/AS | ≥92(HRA294) | | ≥91(HRA294) | |
| Resistenza alla flessione | MPa | ≥400 | ≥190 | ≥150 | ≥120 |
| Modulo elastico | PA | ≥418 | ≥350 | ≥325 | ≥195 |
| Resistenza alla compressione | MPa | >2500 | >1600 | >1500 | >900 |
| Coefficiente di espansione termica | 10/ | 4 | 3.0 | 2.6 | 2.5 |
| Contenuto di Sic | % | ≥98 | ≥92 | ≥97,5 | ≥90 |
| Temperatura | ℃ | 1400 | 1400 | 1400 | 1400 |
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