Kõrge temperatuuri tihend Materjal

Niisiis,Kõrgete temperatuuride tihendid... Inimesed arvavad sageli, et siin on kõik lihtne - te võtate kõrge sulamistemperatuuriga materjali. Kuid see väärarusaam on üsna tavaline ja sattusin sellesse korduvalt. Lihtsalt kõrge temperatuur on ainult üks teguritest. Oluline on arvestada paljude muude parameetritega: mehaanilised omadused, keemiline vastupidavus, ühilduvus teiste komponentidega, samuti töötingimused. Kogemused viitavad sellele, et õige materjali valik on integreeritud lähenemisviis, mitte ainult kõige kuumade otsimine.

Miks pole alati sulamistemperatuur piisavalt?

Kõik algab mõistmisestKõrgete temperatuuride tihendidNeed ei tööta mitte ainult maksimaalsel temperatuuril, vaid ka temperatuurivahemikus. Ja see vahemik võib märkimisväärselt erineda. Materjal võib ideaalselt taluda tippkoormusi, kuid pideva tööga pisut madalamal kui temperatuurid kaotavad oma omadused, näiteks elastsus ja lõppkokkuvõttes - tihedus. Lisaks ei käitu kõik kõrged temperatuurid mitte kõik materjalid tsüklilise temperatuuri mõju tingimustes võrdselt hästi. See mõjutab tõsiselt kasutulu.

Näiteks kui töötasime kõrgete temperatuuridega ahjudega, pidasime algselt grafiidi tihendi. Grafiidi sulamistemperatuur on muidugi tohutu. Kuid grafiit suurel kiirusel ja hapniku juuresolekul hakkab varisema, kaotades pinnaga adhesiooni. Adhesiooni kaotus on otsene tee leketeni. Selle tulemusel keeldusime grafiidist ja lülitasime töötava kõrgema, kõrge temperatuuriga fluoroplasti kallima, kuid stabiilse materjali.

Milliseid materjale kõige sagedamini kasutatakse ja mis juhtudel?

Kui räägime tavalistest materjalidest, hõivavad juhtivad positsioonid: keraamilised materjalid (eriti räni karbiidi, karbiidi boori), soojusresistentsed fluoroplastid (PTFE, PFA, FEP), keraamikatel ja polümeeridel põhinevad komposiitmaterjalid, aga ka mõned spetsiaalsed metallid ning nende sulamid. Valik sõltub konkreetsetest ülesannetest.

Näiteks väga kõrgete temperatuuride (üle 1500 ° C) korral kasutatakse keraamilisi tihendeid peaaegu alati. Neil on suurepärane soojusresistentsus ja keemiline inerts. Kuid keraamika on habras, seetõttu ühendatakse see mehaanilise tugevuse suurendamiseks sageli polümeermaatriksitega. Juhtudel, kui keemiline resistentsus agressiivsesse keskkonda on oluline, on eelistatav kasutada fluoroplastid. Need töötavad hästi paljudes temperatuurides ega puutu paljude kemikaalidega kokku.

Kogemus komposiitmaterjalidega: plussid ja miinused

Viimastel aastatelLiitmaterjalidTeras on väga populaarsed. Need võimaldavad teil ühendada erinevate materjalide eelised - keraamika kõrge temperatuur ja keemiline vastupidavus polümeeride painduvuse ja mehaanilise tugevusega. Kasutasime neid ühes oma arenduses kõrgete temperatuuripumpade jaoks. Selle tulemusel said nad tihendi, mis talub kõrgeid temperatuure, rõhu ja agressiivseid vedelikke.

Komposiitmaterjalid ei ole aga puudustest ilma jäetud. Need on kallimad kui traditsioonilised materjalid ja nende tootmisprotsess on keerulisem. Lisaks pole nende vastupidavust alati lihtne ennustada, eriti rasketes töötingimustes. Kui komposiitmaatriks on vale, võite saada tihendi, mis on kiiresti deformeerunud või hävitatud.

Mida on oluline valimisel arvestada? Mehaanilised omadused ja ühilduvus

Lisaks temperatuurile ja keemilisele vastupidavusele on oluline kaaluda materjali mehaanilisi omadusi. Tihend peaks olema piisavalt tugev, et taluda rõhku ja koormusi, samuti piisavalt paindlikku, et tagada pindadele tihe sobiv. Me ei tohi unustada materjali ühilduvust süsteemi teiste komponentidega. Mõned materjalid võivad reageerida muude materjalidega, põhjustades korrosiooni või muid defekte.

Näiteks kui kõrge temperatuuriga polümeer puutub kokku mõne metalliga, võib tekkida dielektriline tühjendus, mis kahjustab tihendit ja süsteemi tervikuna. Seetõttu on vaja materjalide ühilduvust hoolikalt uurida ja vajadusel kasutada spetsiaalseid katteid või isolaatoreid.

Vead, mida tuleks vältida

Kõige tavalisem viga on materjali valimine ainult selle sulamistemperatuuri järgi, arvestamata muid tegureid. Samuti teevad nad vea, valides odavaima materjali, võttes arvesse selle vastupidavust ja usaldusväärsust. Teine viga on tihendi vale paigaldamine. Vale paigaldamine võib põhjustada selle enneaegse kulumise ja lekke.

Meie praktikas oli juhtumeid, kui nad valisid laboris hästi töötatud materjali, kuid tegelikes töötingimustes hävitati see kiiresti. Põhjus oli sageli materjali ebaõige paigaldamine või kokkusobimatus süsteemi teiste komponentidega. Seetõttu on enne materjali valimist alati soovitatav teha katseid tegelikes töötingimustes.

Alumine rida: kõrgete temperatuuride tihendid on delikaatne ülesanne

Valiksoojuseresistentsed materjalid- See on vastutustundlik ülesanne, mis nõuab sügavaid teadmisi ja kogemusi. On võimatu tugineda ainult teoreetilistele andmetele - tegelikke töötingimusi ja testimist on vaja arvestada. See on ainus viis tihendit valida, mis toimib usaldusväärselt pikka aega.