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碳化硅軸承技術應用
發布人: 時間:2019-05-28
碳化硅陶瓷作為現代工程陶瓷之一,是一種人工合成的新型無機非金屬材料。硬度僅次于金剛石,具有優良的耐化學腐蝕、耐磨、耐高溫性能以及機械強度高、自潤滑性能好、抗高溫蠕變、摩擦系數小、導熱系數高、熱膨脹系數低等特點,可廣泛用于石油、冶金、化工、機械、航空、航天原子能等領域,常用做機械密封的摩擦副材料。大量試驗表明,碳化硅是目前摩擦副中*********的材料,尤以無壓燒結SiC和熱壓燒結SiC的性能******。 國內生產的無壓燒結SsiC主要性能指標已接近國外同類產品的水平。雖然熱壓燒結SiC的性能為******,但制造成本昂貴,尚未大量應用。利用SiC的優良特性,廣泛應用在屏蔽電泵和磁力泵領域。大連四方電泵從2001年開始進行全碳化硅陶瓷摩擦副研究開發,軸承、軸承套、推力盤均采用無壓燒結SSiC材料。2002年開始應用于產品,取得了良好業績。2003年初,在原有的成果基礎上,進行了改進: 改進軸承套扭距傳動結構,解決了軸承套端部開口造成的應力集中,提高了可靠性。增設了彈性自動補償套,能自動補償徑向因溫升導致的材質膨脹差異,使泵能在0攝氏度—250攝氏度溫度范圍內正常運行。獨特的推力盤結構,更具有可靠性。 碳化硅作為屏蔽電泵軸承時,因其具熱膨脹系數小、材料較脆、容易破裂等特點所帶來的問題需要解決。 碳化硅熱膨脹系數是不銹鋼的1/4,當介質的溫度較高時,與同其配合不銹鋼件產生間隙或過盈而導致軸承損壞;斷裂韌性是不銹鋼的1/50,材料較脆,受到沖擊力作用時容易碎裂,特別是棱角之處。 彈性系數是不銹鋼的1/50,機械性較脆,易破損。熱膨脹系數是不銹鋼的1/4,與其(不銹鋼)配合時應注意。 結構方面存在的問題:如果液溫100(攝氏度)的泵上采用直徑d等于50(毫米)轉子軸(不銹鋼),將出現下述問題:軸套和轉子軸之間的間隙將達到0.052毫米,即軸套和轉子軸之間間隙比常溫時(20攝氏度)縮小0.052毫米。要取得常溫時的間隙,軸套和轉子軸之間間隙變大。所以,常溫運轉時軸套容易破損,再用于高溫液時就更容易出現故障。
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