Material de garnitură cu temperatură ridicată

Aşa,Garnituri de temperatură ridicată... Oamenii cred adesea că totul este simplu aici - luați material cu un punct de topire ridicat. Dar această concepție greșită, destul de comună, și am intrat în acest sens în mod repetat. Doar temperatura ridicată este doar unul dintre factori. Este important să luăm în considerare mulți alți parametri: proprietăți mecanice, rezistență chimică, compatibilitate cu alte componente, precum și condiții de funcționare. Experiența sugerează că alegerea potrivită a materialului este o abordare integrată și nu doar căutarea celor mai „calde”.

De ce nu este întotdeauna suficientă temperatură de topire?

Totul începe cu o înțelegere căGarnituri de temperatură ridicatăEle funcționează nu numai la temperatura maximă, ci și în intervalul de temperatură. Și acest interval poate varia semnificativ. Materialul poate rezista perfect la încărcările maxime, dar cu o muncă constantă ușor mai mică decât temperaturile, își pierde proprietățile, de exemplu, elasticitate și, în final, etanșeitatea. În plus, nu toate materialele care rezistă la temperaturi ridicate se comportă la fel de bine în condițiile efectelor de temperatură ciclică. Acest lucru afectează serios durata de viață.

De exemplu, când am lucrat cu sobe cu temperatură ridicată, am considerat inițial o garnitură de grafit. Punctul de topire al grafitului, desigur, este imens. Dar grafitul la viteze mari și în prezența oxigenului începe să se prăbușească, pierzându -și aderența cu suprafața. Pierderea aderenței este o cale directă către scurgeri. Drept urmare, am refuzat grafitul și am trecut la un material mai scump, dar mai stabil, în fluoroplastul de temperatură ridicat.

Ce materiale sunt cele mai des utilizate și în ce cazuri?

Dacă vorbim despre materiale comune, pozițiile de frunte ocupă: materiale ceramice (în special carbură de siliciu, bor de carbură), fluoroplaste rezistente la căldură (PTFE, PFA, FEP), materiale compuse bazate pe ceramică și polimeri, precum și unele metale speciale și aliajele lor. Alegerea depinde de sarcini specifice.

De exemplu, pentru temperaturi foarte ridicate (peste 1500 ° C), garniturile ceramice sunt aproape întotdeauna utilizate. Au rezistență termică excelentă și inerție chimică. Dar ceramica este fragilă, deci este adesea combinată cu matrice polimerice pentru a crește rezistența mecanică. În cazurile în care rezistența chimică la medii agresive este importantă, este de preferat să se utilizeze fluoroplaste. Ele funcționează bine într -o gamă largă de temperaturi și nu sunt expuse la multe substanțe chimice.

Experiență cu materiale compozite: pro și contra

În ultimii aniMateriale compoziteOțelul este foarte popular. Acestea vă permit să combinați avantajele diferitelor materiale - la temperaturi ridicate și rezistență chimică a ceramicii cu flexibilitatea și rezistența mecanică a polimerilor. Le -am folosit într -una din evoluțiile noastre pentru pompe cu temperatură ridicată. Drept urmare, au primit o garnitură care rezistă la temperaturi ridicate, presiune și lichide agresive.

Cu toate acestea, materialele compuse nu sunt lipsite de dezavantaje. Sunt mai scumpe decât materialele tradiționale, iar procesul lor de producție este mai complicat. În plus, nu este întotdeauna ușor să le prezice durabilitatea, în special în condiții de operare dificile. Dacă matricea compozită este incorectă, puteți obține o garnitură care este rapid deformată sau distrusă.

Ce este important de luat în considerare atunci când alegeți? Proprietăți mecanice și compatibilitate

Pe lângă temperatura și rezistența chimică, este important să luăm în considerare proprietățile mecanice ale materialului. Garnitura ar trebui să fie suficient de puternică pentru a rezista la presiune și sarcini, precum și suficient de flexibile pentru a asigura o potrivire strânsă a suprafețelor. Nu trebuie să uităm de compatibilitatea materialului cu alte componente ale sistemului. Unele materiale pot reacționa cu alte materiale, provocând coroziune sau alte defecte.

De exemplu, atunci când un polimer cu temperatură ridicată contactează unele metale, poate apărea o descărcare dielectrică, care va deteriora garnitura și sistemul în ansamblu. Prin urmare, este necesar să studiem cu atenție compatibilitatea materialelor și, dacă este necesar, să utilizăm acoperiri sau izolatori speciali.

Erori care ar trebui evitate

Cea mai frecventă greșeală este alegerea materialului doar prin punctul său de topire, fără a ține cont de alți factori. De asemenea, adesea fac o greșeală, alegând cel mai ieftin material, fără a ține cont de durabilitatea și fiabilitatea acestuia. O altă greșeală este instalarea greșită a garniturii. Instalarea incorectă poate duce la uzura și scurgerile sale premature.

În practica noastră, au existat cazuri în care au ales un material care a funcționat bine în laborator, dar în condiții de operare reale a fost rapid distrus. Motivul a fost adesea instalarea necorespunzătoare sau incompatibilitatea materialului cu alte componente ale sistemului. Prin urmare, înainte de a alege materialul, se recomandă întotdeauna efectuarea testării în condiții de operare reale.

Linia de jos: Garniturile pentru temperaturi ridicate sunt o sarcină delicată

AlegereMateriale rezistente la căldură- Aceasta este o sarcină responsabilă care necesită cunoștințe și experiență profundă. Este imposibil să se bazeze doar pe datele teoretice - este necesar să țineți cont de condițiile de operare reale și de testare. Aceasta este singura modalitate de a alege o garnitură care va servi în mod fiabil pentru o lungă perioadă de timp.