Какие виды керамики можно использовать в качестве уплотнительных колец торцовых уплотнений и ее характеристики

Керамика обладает хорошей химической стабильностью и высокой износостойкостью, а цена относительно невысока. Поскольку он очень чувствителен к ударам, вибрации и перепадам температуры, а также имеет низкую теплопроводность, его можно использовать только в агрессивных средах с низкими значениями pv. Обычно используемой керамикой является оксид алюминия (Al₂O₃), нитрид кремния (Si8N4), карбид бора ( B4C), карбид титана (TiC) и карбид кремния (SiC). В некоторых частях механических уплотнений используются цельные керамические кольца, а в некоторых на поверхность уплотнительных колец механических уплотнений нанесен слой керамики.

Керамика из глинозема обладает хорошей коррозионной стойкостью и может противостоять коррозии различных кислот, щелочей, солей, различных органических растворителей и сильных окислителей. Их характеристики связаны с содержанием глинозема, высокое содержание глинозема означает хорошие характеристики и хорошую износостойкость. Твердость глинозем уступает только алмазу и карбиду бора, RC85 ~ 86, механическая прочность аналогична прочности обычного чугуна, а источник сырья обширен, а производственный процесс прост. Из-за своей хрупкости и плохой теплопроводности его часто используют в качестве напыляемого материала. Следует отметить, что вращающиеся поверхности и неподвижные седла торцовых уплотнений не могут быть изготовлены из оксида алюминия из-за опасности статического электричества.
Нитрид кремния — это недавно разработанный материал для уплотнительных колец при изготовлении механических уплотнений. В дополнение к отличной коррозионной стойкости из-за небольшого коэффициента линейного расширения (2,5x10¯6~2,8×10¯6 1/°C), его термостойкость и ударопрочность лучше, чем у окисленного алюминия. На воздухе, от комнатной температуры до 1000 °C, он выдерживает от десятков до сотен циклов быстрого охлаждения и быстрого нагрева без образования трещин. Нитрид кремния обладает хорошей износостойкостью и низким коэффициентом трения. Согласно различным методам производства нитрида кремния, есть нитрид кремния,

спеченный в результате реакции, и нитрид кремния, полученный горячим прессованием. Горячепрессованный нитрид кремния обладает высокой прочностью и используется для деталей, не требующих механической обработки. Реакционно спеченный нитрид кремния широко используется из-за особенностей производственного процесса.

Физические и механические свойства этой керамики представлены в таблице ниже.