材料

炭化ケイ素 (SiC) はカーボランダムとしても知られており、ケイ砂、石油コークス (または石炭コークス)、木材チップ (緑色の炭化ケイ素を製造する際に添加する必要がある) などから作られています。炭化ケイ素には、自然界の希少な鉱物である桑も含まれています。現代のC、N、Bおよびその他の非酸化物ハイテク耐火物原料において、炭化ケイ素は最も広く使用されている経済的な材料の1つであり、金鋼砂または耐火物砂と呼ぶことができます。現在、中国の炭化ケイ素の工業生産は黒色炭化ケイ素と緑色炭化ケイ素に分けられ、どちらも比率が3.20～3.25、微小硬度が2840～3320kg/m²の六方晶系結晶です。

炭化ケイ素製品は、さまざまな使用環境に応じて多くの種類に分類されます。一般的にはより機械的に使用されます。例えば、炭化ケイ素は、優れた耐化学腐食性、高強度、高硬度、優れた耐摩耗性、小さな摩擦係数、および高温耐性により、炭化ケイ素メカニカルシールに理想的な材料です。

SIC シールリングは、静止リング、可動リング、フラットリングなどに分けることができます。 SiCシリコンは、顧客の特殊な要件に応じて、炭化ケイ素回転リング、炭化ケイ素固定シート、炭化ケイ素ブッシュなどのさまざまな炭化物製品に製造できます。黒鉛材との併用も可能で、アルミナセラミックスや超硬合金に比べて摩擦係数が小さいため、特に強酸、強アルカリ条件下で高いPV値での使用が可能です。

SIC の摩擦低減は、メカニカル シールに SIC を採用することの重要な利点の 1 つです。したがって、SIC は他の素材よりも磨耗に強く、シールの寿命を延ばします。さらに、SIC の摩擦が軽減されるため、潤滑の必要性が軽減されます。潤滑が不足すると汚染や腐食の可能性が減り、効率と信頼性が向上します。

SICは耐摩耗性にも優れています。これは、劣化したり壊れたりすることなく、継続的な使用に耐えられることを示しています。そのため、高い信頼性と耐久性が求められる用途に最適な素材です。

また、再ラッピングや研磨も可能なため、シールはその寿命にわたって何度も修復できます。一般に、優れた耐化学腐食性、高強度、高硬度、優れた耐摩耗性、小さな摩擦係数、および高温耐性により、メカニカルシールなど、より機械的に使用されます。

炭化ケイ素をメカニカルシール面に使用すると、タービン、コンプレッサー、遠心ポンプなどの回転機器の性能が向上し、シール寿命が長くなり、メンテナンスコストが削減され、ランニングコストが削減されます。炭化ケイ素は、製造方法に応じて異なる特性を持つことがあります。反応結合炭化ケイ素は、反応プロセスにおいて炭化ケイ素粒子が互いに結合することによって形成される。

このプロセスは材料の物理的および熱的特性のほとんどに大きな影響を与えませんが、材料の耐薬品性は制限されます。問題となる最も一般的な化学物質は苛性剤 (およびその他の高 pH 化学物質) および強酸であるため、反応結合炭化ケイ素はこれらの用途には使用しないでください。

反応焼結溶浸炭化ケイ素。このような材料では、元の SIC 材料の気孔が金属シリコンを焼き切ることによって浸透の過程で埋められ、二次 SiC が現れ、材料は優れた機械的特性を獲得し、耐摩耗性が向上します。収縮が最小限に抑えられているため、公差が厳しい大型で複雑な部品の製造に使用できます。ただし、シリコン含有量により最大動作温度は 1,350 °C に制限され、耐薬品性も pH 10 程度に制限されます。この材料は、強力なアルカリ環境での使用には推奨されません。

焼結炭化ケイ素は、事前に圧縮された非常に細かい SIC 顆粒を 2000 °C の温度で焼結して、材料の粒子間に強力な結合を形成することによって得られます。
まず、格子が厚くなり、次に空隙率が減少し、最後に粒子間の結合が焼結します。このような加工の過程で、製品は約 20% の大幅な収縮が発生します。
SSICシールリング あらゆる化学薬品に対して耐性があります。構造中に金属シリコンが存在しないため、強度に影響を与えることなく1600℃までの温度で使用できます。