Zigilu mekanikoakrol oso garrantzitsua jokatzen dute hainbat industriaren isurketak saihesteko.Itsas industrian daudeponpa zigilu mekanikoak, ardatz birakari zigilu mekanikoak.Eta petrolioaren eta gasaren industrian badaudekartutxoen zigilu mekanikoak,zigilu mekaniko zatituak edo gas lehorra zigilu mekanikoak.Autoen industrietan ur zigilu mekanikoak daude.Eta industria kimikoan nahasgailuen zigilu mekanikoak (agitator zigilu mekanikoak) eta konpresoreen zigilu mekanikoak daude.
Erabilera-baldintza desberdinen arabera, material ezberdinekin zigilatzeko irtenbide mekanikoa behar du.Material mota asko erabiltzen diraardatzeko zigilu mekanikoak hala nola, zeramikazko zigilu mekanikoak, karbonozko zigilu mekanikoak, silikonazko karburozko zigilu mekanikoak,SSIC zigilu mekanikoak etaTC zigilu mekanikoak.
Zeramikazko zigilu mekanikoak
Zeramikazko zigilu mekanikoak osagai kritikoak dira hainbat aplikazio industrialetan, bi gainazalen fluidoen ihesak saihesteko diseinatuta, hala nola ardatz birakaria eta karkasa geldi bat.Zigilu hauek oso estimatuak dira higadura erresistentzia, korrosioarekiko eta muturreko tenperaturak jasateko gaitasunagatik.
Zeramikazko zigilu mekanikoen eginkizun nagusia ekipoen osotasuna mantentzea da, fluidoen galera edo kutsadura saihestuz.Industria ugaritan erabiltzen dira, besteak beste, petrolioa eta gasa, prozesaketa kimikoa, uraren tratamendua, farmazia eta elikagaiak prozesatzeko.Zigilu hauen erabilera hedatua haien eraikuntza iraunkorrari egotz dakioke;zeramikazko material aurreratuekin eginda daude, beste zigilu materialen aldean errendimendu-ezaugarriak eskaintzen dituztenak.
Zeramikazko zigilu mekanikoek bi osagai nagusi dituzte: bata aurpegi geldi mekaniko bat da (normalean zeramikazko materialaz egina) eta beste bat aurpegi birakaria mekanikoa (normalean karbono grafitoz eraikia).Zigilatzeko ekintza malguki-indarra erabiliz bi aurpegiak elkarrekin sakatzen direnean gertatzen da, fluidoen isurketaren aurkako hesi eraginkor bat sortuz.Ekipamenduak funtzionatzen duen heinean, zigilatzeko aurpegien arteko film lubrifikatzaileak marruskadura eta higadura murrizten ditu, zigilu estua mantenduz.
Zeramikazko zigilu mekanikoak beste mota batzuetatik bereizten dituen faktore erabakigarri bat higadurarako duten erresistentzia bikaina da.Zeramikazko materialek gogortasun-propietate bikainak dituzte eta horrek baldintza urratzaileak jasan ditzakete kalte handirik gabe.Honen ondorioz, iraupen luzeagoko zigiluak lortzen dira, material bigunagoekin egindakoak baino maizago ordezkatzea edo mantentzea eskatzen dutenak.
Higadura-erresistentziaz gain, zeramikak egonkortasun termiko bikaina erakusten du.Tenperatura altuak jasan ditzakete degradaziorik jasan gabe edo zigilatzeko eraginkortasuna galdu gabe.Horrek tenperatura altuko aplikazioetan erabiltzeko egokiak bihurtzen ditu, non beste zigilu-material batzuek goiz huts egin dezaketen.
Azkenik, zeramikazko zigilu mekanikoek bateragarritasun kimiko bikaina eskaintzen dute, hainbat substantzia korrosiboekiko erresistentzia dutenak.Horrek aukera erakargarri bihurtzen ditu produktu kimiko gogorrak eta fluido oldarkorrak ohi dituzten industrietarako.
Zeramikazko zigilu mekanikoak ezinbestekoak diraosagaien zigiluakindustria-ekipoetan fluido-ihesak saihesteko diseinatua.Haien propietate bereziak, hala nola higadura erresistentzia, egonkortasun termikoa eta bateragarritasun kimikoa, industria anitzetan aplikazio ezberdinetarako aukera hobetsi bihurtzen dituzte.
| zeramikazko propietate fisikoa | ||||
| Parametro teknikoa | unitatea | %95 | %99 | %99,50 |
| Dentsitatea | g/cm3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
| Gogortasuna | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Porositate-tasa | % | 0.4 | 0.2 | 0,15 |
| Haustura-indarra | MPa | 250 | 310 | 350 |
| Bero-hedapen-koefizientea | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Eroankortasun termikoa | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Karbonozko zigilu mekanikoak
Karbonozko zigilu mekanikoak historia luzea du.Grafitoa karbono elementuaren isoforma bat da.1971n, Estatu Batuek grafitozko zigilatzeko material mekaniko malgua arrakastatsua aztertu zuten, energia atomikoaren balbularen ihesa konpondu zuena.Prozesatu sakonaren ondoren, grafito malgua zigilatzeko material bikaina bihurtzen da, eta karbonozko hainbat zigilu mekaniko egiten dira zigilatzeko osagaien eraginez.Karbonozko zigilu mekaniko hauek kimika, petrolio eta energia elektrikoaren industrian erabiltzen dira, hala nola tenperatura altuko fluidoen zigiluan.
Grafito malgua tenperatura altuaren ondoren hedatutako grafitoaren hedapenaren ondorioz eratzen denez, grafito malguan geratzen den agente interkalante kopurua oso txikia da, baina ez guztiz, beraz, interkalazio agentearen existentzia eta konposizioak eragin handia dute kalitatean. eta produktuaren errendimendua.
Karbonozko zigiluaren aurpegiko materialaren hautaketa
Jatorrizko asmatzaileak azido sulfuriko kontzentratua erabili zuen oxidatzaile eta agente interkalatzaile gisa.Hala ere, osagai metaliko baten zigiluan aplikatu ondoren, grafito malguan geratzen den sufre-kantitate batek kontaktu-metalak korroditzen zituela aurkitu zen epe luzera erabili ondoren.Puntu hori ikusita, etxeko jakintsu batzuk hobetzen saiatu dira, adibidez, azido sulfurikoaren ordez azido azetikoa eta azido organikoa aukeratu zituen Song Keminek.azidoa, azido nitrikoan motela, eta tenperatura giro-tenperaturara jaistea, azido nitriko eta azido azetikoaren nahasketaz egina.Azido nitrikoaren eta azido azetikoaren nahasketa txertatzeko agente gisa erabiliz, sufrerik gabeko grafito hedatua oxidatzaile gisa potasio permanganatoarekin prestatu zen eta azido azetikoa poliki-poliki gehitu zitzaion azido nitrikoari.Tenperatura giro-tenperaturara murrizten da, eta azido nitrikoaren eta azido azetikoaren nahasketa egiten da.Ondoren, grafito naturala eta potasio permanganatoa gehitzen zaizkio nahasketa honi.Etengabeko nahasketapean, tenperatura 30 C-koa da. 40min erreakzioaren ondoren, ura neutrora garbitzen da eta 50 ~ 60 C-tan lehortzen da, eta hedatutako grafitoa tenperatura altuko hedapenaren ondoren egiten da.Metodo honek ez du bulkanizaziorik lortzen produktua hedapen-bolumen jakin batera iritsi daitekeen baldintzapean, zigilatzeko materialaren izaera nahiko egonkorra lortzeko.
| Mota | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Marka | Inpregnatua | Inpregnatua | Inpregnatutako fenola | Antimonio karbonoa (A) | |||||
| Dentsitatea | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Haustura Indarra | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Konpresio Indarra | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Gogortasuna | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Porositatea | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1.5 | <1.5 | <1.5 |
| Tenperaturak | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Siliziozko karburozko zigilu mekanikoak
Silizio karburoa (SiC) karborundum bezala ere ezagutzen da, kuartzozko harea, petrolio-kokea (edo ikatza-kokea), egur ezpalak (silizio-karburo berdea ekoizteko orduan gehitu behar direnak) eta abarrez osatuta dagoena.Silizio-karburoak mineral arraro bat ere badu naturan, morea.Gaur egungo C, N, B eta oxidorik gabeko teknologia handiko beste lehengai erregogorretan, silizio karburoa material erabilien eta ekonomikoenetako bat da, urrezko altzairuzko harea edo harea erregogorra dei daitekeena.Gaur egun, Txinako silizio-karburoaren industria-ekoizpena silizio-karburo beltzean eta silizio-karburo berdeetan banatzen da, biak 3,20 ~ 3,25 proportzioa duten kristal hexagonalak eta 2840 ~ 3320 kg/m²-ko mikrogogortasuna.
Silizio karburoko produktuak mota askotan sailkatzen dira aplikazio ingurune desberdinen arabera.Oro har, mekanikoago erabiltzen da.Esate baterako, silizio karburoa material aproposa da silizio karburoko zigilu mekanikorako, korrosioaren erresistentzia kimiko ona, indar handia, gogortasuna, higadura erresistentzia ona, marruskadura koefiziente txikia eta tenperatura altuko erresistentzia direlako.
SIC Seal eraztunak eraztun estatiko, mugikor, lau eta abarretan bana daitezke.SiC silizioa karburozko hainbat produktutan egin daiteke, hala nola, silizio karburozko eraztun birakaria, siliziozko karburoko eserlekua, siliziozko karburoko zuhaixka eta abar, bezeroen eskakizun berezien arabera.Grafitozko materialarekin konbinatuta ere erabil daiteke, eta bere marruskadura koefizientea alumina zeramika eta aleazio gogorra baino txikiagoa da, beraz, PV balio handian erabil daiteke, batez ere azido sendoaren eta alkali sendoaren egoeran.
SIC-en marruskadura murriztua zigilu mekanikoetan erabiltzearen onura nagusietako bat da.Hortaz, SICek beste materialek baino hobeto jasan ditzake higadurak, zigiluaren bizitza luzatuz.Gainera, SIC-ren marruskadura murriztuak lubrifikazioaren beharra murrizten du.Lubrifikaziorik ezak kutsadura eta korrosioaren aukera murrizten du, eraginkortasuna eta fidagarritasuna hobetuz.
SICek ere higadurarako erresistentzia handia du.Horrek adierazten du etengabeko erabilera jasan dezakeela hondatu edo hautsi gabe.Horrek material ezin hobea bihurtzen du fidagarritasun eta iraunkortasun maila handia eskatzen duten erabileretarako.
Era berean, birpasatu eta leundu egin daiteke, zigilu bat bere bizitzan zehar hainbat aldiz berritu ahal izateko.Oro har, modu mekanikoagoan erabiltzen da, zigilu mekanikoetan adibidez, korrosioaren erresistentzia kimiko onagatik, indar handiagatik, gogortasun handiagatik, higadura erresistentzia onagatik, marruskadura koefiziente txikiagatik eta tenperatura altuko erresistentziagatik.
Zigilu mekanikoko aurpegietarako erabiltzen denean, silizio-karburoak errendimendu hobetzen du, zigiluen bizitza handitzen du, mantentze-kostu txikiagoan eta ekipo birakarien funtzionamendu-kostu txikiagoan, hala nola turbinak, konpresoreak eta ponpa zentrifugoak.Silizio karburoak propietate desberdinak izan ditzake fabrikatu den moduaren arabera.Erreakzio loturiko silizio karburoa erreakzio prozesu batean silizio karburo partikulak elkarri lotuz eratzen da.
Prozesu honek ez ditu nabarmen eragiten materialaren propietate fisiko eta termiko gehienetan, hala ere materialaren erresistentzia kimikoa mugatzen du.Arazoak diren produktu kimiko ohikoenak kaustikoak (eta pH handiko beste produktu kimiko batzuk) eta azido sendoak dira, eta, beraz, erreakzioarekin loturiko silizio karburoa ez da erabili behar aplikazio hauekin.
Erreakzio-sinterizatua infiltratuasilizio karburoa.Material horretan, jatorrizko SIC materialaren poroak infiltrazio prozesuan betetzen dira silizio metalikoa errez, horrela bigarren mailako SiC agertzen da eta materialak aparteko propietate mekanikoak hartzen ditu, higadura erresistentea bihurtuz.Gutxieneko uzkurdura dela eta, tolerantzia estuak dituzten pieza handi eta konplexuen ekoizpenean erabil daiteke.Hala ere, silizioaren edukiak 1.350 °C-ra funtzionatzeko tenperatura maximoa mugatzen du, erresistentzia kimikoa pH 10 ingurura ere mugatzen da. Materiala ez da gomendagarria ingurune alkalino oldarkorretan erabiltzeko.
Sinterizatuasilizio karburoa 2000 °C-ko tenperaturan aurrez konprimitutako SIC granulatu bat sinterizatuz lortzen da, materialaren aleen artean lotura sendoak sortzeko.
Lehenik eta behin, sarea loditzen da, gero porositatea gutxitzen da eta, azkenik, aleen arteko loturak sinterizatzen dira.Prozesatzeko prozesuan, produktuaren murrizketa nabarmena gertatzen da -% 20 inguru.
SSIC zigilu eraztuna produktu kimiko guztien aurrean erresistentea da.Bere egituran silizio metalikorik ez dagoenez, 1600C-ko tenperaturan erabil daiteke bere indarrari eragin gabe.
| propietateak | R-SiC | S-SiC |
| Porositatea (%) | ≤0,3 | ≤0,2 |
| Dentsitatea (g/cm3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
| Gogortasuna | 110~125 (HS) | 2800 (kg/mm2) |
| Modulu elastikoa (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| SiC edukia (%) | ≥%85 | ≥%99 |
| Si edukia (%) | ≤%15 | %0,10 |
| Makurdura-indarra (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Konpresio Erresistentzia (kg/mm2) | ≥2200 | 3900 |
| Bero-hedapen-koefizientea (1/℃) | 4,5×10-6 | 4,3×10-6 |
| Beroarekiko erresistentzia (atmosferan) (℃) | 1300 | 1600 |
TC zigilu mekanikoa
TC materialek gogortasun, indarra, urradura erresistentzia eta korrosioarekiko erresistentzia handiko ezaugarriak dituzte."Hagin industriala" izenez ezagutzen da.Bere errendimendu handia dela eta, oso erabilia izan da industria militarrean, aeroespazialean, prozesamendu mekanikoan, metalurgian, petrolio-zulaketetan, komunikazio elektronikoan, arkitekturan eta beste alor batzuetan.Adibidez, ponpa, konpresore eta agitadoreetan, wolframio-karburozko eraztunak zigilu mekaniko gisa erabiltzen dira.Urradura-erresistentzia ona eta gogortasun handia tenperatura, marruskadura eta korrosio handiko higadura erresistenteak diren piezak fabrikatzeko egokia da.
Bere konposizio kimikoaren eta erabilera-ezaugarrien arabera, TC lau kategoriatan bana daiteke: wolframio-kobaltoa (YG), wolframio-titanioa (YT), wolframio-titanioa tantalioa (YW) eta titanio-karburoa (YN).
Tungsteno-kobaltoa (YG) aleazio gogorra WC and Co-z osatuta dago. Material hauskorrak prozesatzeko egokia da, hala nola, burdinurtua, burdina ez diren metalak eta material ez-metalikoak.
Stellite (YT) WC, TiC eta Co-k osatzen dute. Aleazioari TiC gehitzearen ondorioz, bere higadura-erresistentzia hobetu egiten da, baina tolestura-indarra, artezketa-errendimendua eta eroankortasun termikoa gutxitu egin dira.Tenperatura baxuan duen hauskortasuna dela eta, abiadura handiko material orokorrak mozteko bakarrik da egokia eta ez material hauskorrak prozesatzeko.
Tungsteno titanio tantalioa (niobioa) kobaltoa (YW) aleazioari gehitzen zaio tenperatura altuko gogortasuna, indarra eta urradura erresistentzia handitzeko, tantalio karburo edo niobio karburo kopuru egoki baten bidez.Aldi berean, gogortasuna ere hobetzen da ebaketa-errendimendu integral hobearekin.Batez ere ebaketa-material gogorrak eta tarteka mozteko erabiltzen da.
Titanio karbonizatuaren oinarrizko klasea (YN) aleazio gogor bat da, TiC, nikel eta molibdeno fase gogorrekin.Bere abantailak gogortasun handia, loturaren aurkako gaitasuna, ilargiaren aurkako higadura eta oxidazioaren aurkako gaitasuna dira.1000 gradu baino gehiagoko tenperaturan, oraindik mekanizatu daiteke.Aleazio-altzairuaren akabera jarraituari eta tenste altzairuari aplikatzen zaio.
| eredua | nikel edukia (% pisua) | dentsitatea (g/cm²) | gogortasuna (HRA) | tolestura-indarra (≥N/mm²) |
| YN6 | 5.7-6.2 | 14,5-14,9 | 88,5-91,0 | 1800 |
| YN8 | 7,7-8,2 | 14,4-14,8 | 87,5-90,0 | 2000 |
| eredua | kobalto edukia (% pisua) | dentsitatea (g/cm²) | gogortasuna (HRA) | tolestura-indarra (≥N/mm²) |
| YG6 | 5.8-6.2 | 14,6-15,0 | 89,5-91,0 | 1800 |
| YG8 | 7,8-8,2 | 14,5-14,9 | 88,0-90,5 | 1980 |
| YG12 | 11,7-12,2 | 13,9-14,5 | 87,5-89,5 | 2400 |
| YG15 | 14,6-15,2 | 13,9-14,2 | 87,5-89,0 | 2480 |
| YG20 | 19,6-20,2 | 13,4-13,7 | 85,5-88,0 | 2650 |
| YG25 | 24,5-25,2 | 12,9-13,2 | 84,5-87,5 | 2850 |