行业必备 | 机械密封摩擦副材料珍藏版

桑德

碳化硅有反应烧结碳化硅、常压烧结碳化硅和热压碳化硅。

表1列出国产碳化硅的性能。

性能	反应烧结氮化硅	热压氮化硅
密度/gNaN-3 孔隙率/% 抗弯强度/MPa 抗压强度/MPa 抗拉强度/MPa 抗冲击强度/MPa 弹性模量/MPa 摩擦因数 硬度(HRA) 热膨胀系数/℃-1 热导率/W·(m·K)-1 电阻率(200℃)/Ω·cm (700℃)/Ω·cm	2.5～2.6 13～16 196.13 1176.8 117.68～137.29 0.15～0.2 (1.670～2.16)×105 0.1 80～85 2.5×10-6 5.02 1018 108	3.13 <1 688.47～784.52 1569.1 - 0.39 - - 91～92 (2.7～2.8)×10-6 - - -

表2列出国产碳化钨的性能。

机械密封的辅助密封是保证密封可靠和延长使用寿命的重要零件。辅助密封包括动、静环的辅助密封圈。其作用是保证密封的轴与动环之间的静环座（压盖）与静环之间密封，补偿密封面的偏斜和振动；保证使动、静环端面紧密结合具有浮动性。

牌号	化学成分/%		物理-力学性能				备注
	WC	Co	密度	硬度(HRC)	抗弯强度/MPa	膨胀系数/℃-1(0～300℃)
YG3	97	3	14.9～15.3	91	10.29		耐腐蚀性好，可在高速下使用
YG6	94	6	14.6～15	89.5	10.20	4.5×10-6	耐摩性较高，有一定的冲击韧性，常用作动、静环材料
YG8	92	8	14.4～14.8	89	14.71	4.5×10-6	耐摩性较YG6差，有时也用作动、静环材料
YG15	85	15	13.9～14.1	87	18.63	5.3×10-6	强度高，冲击韧性好，常用作动、静环材料

机械密封对辅助密封圈材料的要求：

2）不受流体介质的侵蚀，而且在介质中的膨胀和收缩都不大；

4）使用温度范围要广，在高、低温下不粘着、不变硬、脆和失弹；

6）便于加工并可得到高的精度；

　　

　　丁腈橡胶是常用的一种耐油橡胶。它是丁二烯和丙烯腈的共聚物。根据丙烯腈含量多少分成若干种：低丙烯腈（丁腈-18）、中丙烯腈（丁腈-26）和高丙烯腈（丁腈-40）、丙烯腈含量越高，它的耐油性越好，抗张强度、硬度和耐磨性、耐水性增加，透气性减小。随之而来，它在极性溶剂中是溶解度却增大，耐腐蚀性也受到影响，弹性和耐寒性也变差。丁腈橡胶不耐挠曲，抗撕裂也较差。

　　硅橡胶是由二甲基硅氧烷与其他有机硅单体在酸或碱性催化剂存在下聚合成的一种极性高分子聚合物。硅橡胶有很高的热稳定性，但它有极性，容易在酸碱作用下发生离子型裂解，因此耐腐蚀性差，不适宜用于石油系溶剂（如苯、甲苯等）、丙酮、酮醚等有机溶剂。

　　综上所述，辅助密封材料，在一般介质中可使用橡胶材料制成的O形圈、垫圈和波纹管等；在腐蚀性介质中可使用聚四氟乙烯制成的V形圈、楔形环、垫圈和波纹管等；在高、低温条件下可使用金属波纹管。选用时应考虑材料的使用温度和耐腐蚀性。

材料名称		使用温度/℃	使用介质或特性
橡胶	丁晴橡胶	-30～100	油、水、醇等
	氯丁橡胶	-40～100	无机酸、碱溶液、水、醇等
	乙丙橡胶	-50～100	碱、溶剂和各种化学、放射性介质
	氟橡胶	-20～100	酸、油类、溶剂等
	硅橡胶	-60～230	醇、碱、低溶胀性矿物质
聚四氟乙烯		-100～250	各种腐蚀性介质
金属	沉淀硬化不锈钢AM350	-40～450	热处理后强度高，耐腐蚀性与1Cr18Ni9Ti相似
	高镍合金Inconel-750	-250～750	高、低温强度好，耐腐蚀性好，但焊接困难，成本高
	镍钼合金HastelloyC	约1000	耐腐蚀性最好，不用热处理，强度高，但成本高

表4.机械密封辅助密封材料列表

　　机械密封各主要零件的材料应根据使用工况进行选择，见表5。

工况			摩擦副		辅助密封
介质	浓度	温度/℃	旋转环	静止环
清水		室温	石墨	陶瓷、高镍铸铁、堆焊钴铬钨	丁晴橡胶
河水	（含泥沙）		碳化钨、碳化硅	碳化钨、碳化硅	丁晴橡胶
海水			石墨	陶瓷，碳化钨	丁晴橡胶
汽油		-20～80	石墨	高镍铸铁，碳化钨，陶瓷	氟橡胶
		80～135			PTFE
煤油		-20～80	石墨	高镍铸铁，碳化钨，陶瓷	丁晴橡胶
		80～200			氟橡胶，PTFE
柴油		-20～80	石墨	高镍铸铁，碳化钨，陶瓷	丁晴橡胶
		80～200			氟橡胶，PTFE
机油		-20～30	石墨	高镍铸铁，碳化钨，堆焊钴铬钨，青铜、陶瓷	丁晴橡胶
原油		-20～135	石墨	碳化钨，陶瓷	氟橡胶
		135～200			PTFE
	（含杂质）	-20～135	碳化钨	碳化钨	氟橡胶
		135～200			PTFE
轻质碳氢化合物		-20～80	石墨	碳化钨	氟橡胶、PTFE
硫酸	<10%	-20～80	石墨	陶瓷	氟橡胶
	>10%	-20～135	填充PTFE		PTFE
硝酸	<5%	-20～80	石墨	陶瓷、高硅铸铁	氟橡胶
	>5%		填充PTFE	陶瓷	PTFE
醋酸	<30%	-20～135	填充PTFE	陶瓷	乙丙橡胶、PTFE
	>30%		石墨		PTFE
碱		-20～80	石墨、填充PTFE	高镍铸铁、陶瓷、碳化钨	乙丙橡胶
		80～200			PTFE
食品		-20～80	石墨	陶瓷	丁晴橡胶
植物油		-20～80	石墨	高镍铸铁、陶瓷	乙丙橡胶、PTFE
有机物		-20～80	石墨	碳化钨、铸铁、堆焊钴铬钨	乙丙橡胶、PTFE