مواد واشر دما بالا

بنابراین ،واشرهای درجه حرارت بالا... مردم غالباً فکر می کنند که همه چیز در اینجا ساده است - شما با یک نقطه ذوب بالا مواد می گیرید. اما این تصور غلط ، کاملاً متداول ، و من بارها و بارها به این کار رسیدم. فقط دمای بالا تنها یکی از عوامل است. در نظر گرفتن بسیاری از پارامترهای دیگر مهم است: خصوصیات مکانیکی ، مقاومت شیمیایی ، سازگاری با سایر مؤلفه ها و همچنین شرایط عملیاتی. تجربه نشان می دهد که انتخاب صحیح مواد یک رویکرد یکپارچه است و نه فقط جستجوی "داغ".

چرا همیشه دمای ذوب کافی نیست؟

همه چیز با درک این امر شروع می شودواشرهای درجه حرارت بالاآنها نه تنها در حداکثر دما بلکه در محدوده دما نیز کار می کنند. و این محدوده می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. این ماده می تواند کاملاً در برابر بارهای اوج مقاومت کند ، اما با کار ثابت کمی پایین تر از درجه حرارت ، خواص خود را از دست می دهد ، به عنوان مثال ، خاصیت خاصیت ارتجاعی و در نهایت - سفتی. علاوه بر این ، تمام مواد تحمل درجه حرارت بالا در شرایط اثرات دمای چرخه ای به همان اندازه رفتار نمی کنند. این به طور جدی بر زندگی خدمات تأثیر می گذارد.

به عنوان مثال ، هنگامی که ما با اجاق گاز دما بالا کار کردیم ، در ابتدا یک واشر گرافیتی در نظر گرفتیم. البته نقطه ذوب گرافیت بسیار زیاد است. اما گرافیت با سرعت زیاد و در حضور اکسیژن شروع به فروپاشی می کند و چسبندگی خود را با سطح از دست می دهد. از دست دادن چسبندگی یک مسیر مستقیم برای نشت است. در نتیجه ، ما از گرافیت امتناع ورزیدیم و به مواد گران قیمت اما پایدار در عملیاتی و فلوروپلاست با دما بالا تبدیل شدیم.

در چه مواردی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و در چه مواردی؟

اگر در مورد مواد مشترک صحبت کنیم ، موقعیت های پیشرو اشغال می کنند: مواد سرامیکی (به ویژه کاربید سیلیکون ، کاربید بور) ، فلوروپلاست های مقاوم در برابر گرما (PTFE ، PFA ، FEP) ، مواد کامپوزیت مبتنی بر سرامیک و پلیمرها و همچنین برخی از فلزات خاص و آلیاژهای آنها. انتخاب به کارهای خاص بستگی دارد.

به عنوان مثال ، برای دماهای بسیار بالا (بالاتر از 1500 درجه سانتیگراد) ، واشرهای سرامیکی تقریباً همیشه استفاده می شود. آنها مقاومت حرارتی عالی و اینرسی شیمیایی دارند. اما سرامیک ها شکننده هستند ، بنابراین اغلب با ماتریس های پلیمری برای افزایش استحکام مکانیکی ترکیب می شود. در مواردی که مقاومت شیمیایی در برابر محیط های تهاجمی از اهمیت برخوردار است ، استفاده از فلوروپلاست ها ترجیح داده می شود. آنها در طیف گسترده ای از دما خوب کار می کنند و در معرض بسیاری از مواد شیمیایی قرار نمی گیرند.

تجربه با مواد کامپوزیت: جوانب مثبت و منفی

در سالهای اخیرمواد کامپوزیتفولاد بسیار محبوب است. آنها به شما امکان می دهند مزایای مواد مختلف را ترکیب کنید - درجه حرارت بالا و مقاومت شیمیایی سرامیک با انعطاف پذیری و استحکام مکانیکی پلیمرها. ما از آنها در یکی از تحولات خود برای پمپ های درجه حرارت بالا استفاده کردیم. در نتیجه ، آنها یک واشر دریافت کردند که تحمل درجه حرارت بالا ، فشار و مایعات تهاجمی را تحمل می کند.

با این حال ، مواد کامپوزیت از معایب محروم نیستند. آنها از مواد سنتی گران تر هستند و روند تولید آنها پیچیده تر است. علاوه بر این ، پیش بینی دوام آنها ، به ویژه در شرایط کار دشوار ، همیشه آسان نیست. اگر ماتریس کامپوزیت نادرست باشد ، می توانید واشر دریافت کنید که به سرعت تغییر شکل یا نابود شود.

چه چیزی مهم است که هنگام انتخاب در نظر بگیرید؟ خصوصیات مکانیکی و سازگاری

علاوه بر دما و مقاومت شیمیایی ، در نظر گرفتن خصوصیات مکانیکی مواد نیز مهم است. واشر باید به اندازه کافی قوی باشد تا در برابر فشار و بارها مقاومت کند ، و همچنین به اندازه کافی انعطاف پذیر باشد تا از تناسب محکم سطوح اطمینان حاصل شود. ما نباید سازگاری مواد را با سایر مؤلفه های سیستم فراموش کنیم. برخی از مواد می توانند با سایر مواد واکنش نشان دهند و باعث خوردگی یا نقص دیگر شوند.

به عنوان مثال ، هنگامی که یک پلیمر درجه حرارت بالا با برخی از فلزات تماس می گیرد ، ممکن است تخلیه دی الکتریک رخ دهد که به واشر و سیستم به طور کلی آسیب می رساند. بنابراین ، لازم است که سازگاری مواد را به دقت مطالعه کنید و در صورت لزوم از پوشش های ویژه یا عایق استفاده کنید.

خطاهایی که باید از آنها جلوگیری شود

رایج ترین اشتباه ، انتخاب مواد فقط با توجه به ذوب آن ، بدون در نظر گرفتن عوامل دیگر است. آنها همچنین اغلب اشتباه می کنند ، ارزان ترین مواد را انتخاب می کنند ، با در نظر گرفتن دوام و قابلیت اطمینان آن. اشتباه دیگر نصب اشتباه واشر است. نصب نادرست می تواند منجر به سایش و نشت زودرس آن شود.

در عمل ما ، مواردی وجود داشت که آنها ماده ای را انتخاب کردند که در آزمایشگاه به خوبی کار می کردند ، اما در شرایط عملیاتی واقعی به سرعت از بین رفت. دلیل این امر غالباً نصب نادرست یا ناسازگاری مواد با سایر مؤلفه های سیستم بود. بنابراین ، قبل از انتخاب مواد ، همیشه توصیه می شود آزمایش در شرایط عملیاتی واقعی انجام شود.

خط پایین: واشر برای درجه حرارت بالا یک کار ظریف است

انتخابمواد مقاوم در برابر گرما- این یک کار مسئول است که نیاز به دانش و تجربه عمیق دارد. تکیه بر داده های نظری غیرممکن است - لازم است شرایط و آزمایش واقعی را در نظر بگیرید. این تنها راه برای انتخاب واشر است که به طور قابل اطمینان برای مدت طولانی خدمت می کند.