Механикалык пломбаларкөптөгөн ар кандай тармактар үчүн агып кетүүлөрдүн алдын алууда абдан маанилүү ролду ойнойт. Деңиз өнөр жайында барнасостук механикалык пломбалар, айлануучу вал механикалык пломбалары. Ал эми мунай жана газ өнөр жайында баркартридж механикалык пломбалары,бөлүнгөн механикалык пломбалар же кургак газ механикалык пломбалары. Автоунаа өнөр жайында суу механикалык пломбалары бар. Ал эми химиялык өнөр жайда аралаштыргыч механикалык пломбалар (аралаштыргыч механикалык пломбалар) жана компрессордук механикалык пломбалар бар.
Ар кандай колдонуу шартына жараша, ар кандай материал менен механикалык пломбалоочу эритме талап кылынат. Колдонулган материалдардын көптөгөн түрлөрү бармеханикалык вал пломбалары мисалы, керамикалык механикалык пломбалар, көмүртек механикалык пломбалары, силикон карбиддик механикалык пломбалар,SSIC механикалык пломбалары жанаTC механикалык пломбалары.
Керамикалык механикалык пломбалар
Керамикалык механикалык пломбалар ар кандай өнөр жай колдонмолорундагы маанилүү компоненттер болуп саналат жана айлануучу вал жана кыймылсыз корпус сыяктуу эки беттин ортосунда суюктуктардын агып кетишинин алдын алуу үчүн иштелип чыккан. Бул пломбалар өзгөчө эскирүүгө туруктуулугу, коррозияга туруктуулугу жана өтө жогорку температурага туруштук берүү жөндөмү үчүн жогору бааланат.
Керамикалык механикалык пломбалардын негизги ролу - суюктуктун жоголушуна же булганышына жол бербөө менен жабдуулардын бүтүндүгүн сактоо. Алар мунай жана газ, химиялык кайра иштетүү, сууну тазалоо, фармацевтика жана тамак-аш кайра иштетүү сыяктуу көптөгөн тармактарда колдонулат. Бул пломбалардын кеңири колдонулушун алардын бышык конструкциясы менен байланыштырса болот; алар башка пломба материалдарына салыштырмалуу жогорку мүнөздөмөлөрдү сунуштаган өнүккөн керамикалык материалдардан жасалган.
Керамикалык механикалык пломбалар эки негизги компоненттен турат: бири механикалык стационардык бет (адатта керамикалык материалдан жасалат), экинчиси механикалык айланма бет (адатта көмүртек графитинен жасалат). Пломбанын герметизациясы эки бет тең пружина күчү менен бири-бирине басылганда пайда болот, бул суюктуктун агып кетишине каршы натыйжалуу тосмо түзөт. Жабдуулар иштеп жатканда, пломбалоочу беттердин ортосундагы майлоочу пленка тыгыз пломбаны сактоо менен сүрүлүүнү жана эскирүүнү азайтат.
Керамикалык механикалык пломбаларды башка түрлөрдөн айырмалап турган маанилүү факторлордун бири - алардын эскирүүгө туруктуулугу. Керамикалык материалдар абразивдик шарттарга олуттуу зыян келтирбестен туруштук берүүгө мүмкүндүк берген эң сонун катуулук касиеттерине ээ. Бул жумшак материалдардан жасалган пломбаларга караганда азыраак алмаштырууну же тейлөөнү талап кылган узак мөөнөттүү пломбаларга алып келет.
Эскирүүгө туруктуулуктан тышкары, керамика ошондой эле өзгөчө жылуулук туруктуулугун көрсөтөт. Алар жогорку температурага туруштук бере алат, бузулбайт же герметикалык эффективдүүлүгүн жоготпойт. Бул аларды башка герметикалык материалдар эрте бузулушу мүмкүн болгон жогорку температурадагы колдонмолордо колдонууга ылайыктуу кылат.
Акырында, керамикалык механикалык пломбалар ар кандай коррозиялык заттарга туруктуулук менен эң сонун химиялык шайкештикти камсыз кылат. Бул аларды катуу химиялык заттар жана агрессивдүү суюктуктар менен дайыма иштешкен тармактар үчүн жагымдуу тандоо кылат.
Керамикалык механикалык пломбалар абдан маанилүүкомпоненттик пломбаларөнөр жай жабдууларында суюктуктун агып кетишинин алдын алуу үчүн иштелип чыккан. Алардын эскирүүгө туруктуулугу, жылуулукка туруктуулугу жана химиялык шайкештиги сыяктуу уникалдуу касиеттери аларды бир нече тармактардагы ар кандай колдонмолор үчүн артыкчылыктуу тандоого айлантат.
| керамикалык физикалык касиет | ||||
| Техникалык параметр | бирдик | 95% | 99% | 99.50% |
| Тыгыздык | г/см3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
| Катуулугу | Адам укуктарын коргоо агенттиги (HRA) | 85 | 88 | 90 |
| Кеуектүүлүк ылдамдыгы | % | 0.4 | 0.2 | 0.15 |
| Сынык бекемдиги | МПа | 250 | 310 | 350 |
| Жылуулуктун кеңейүү коэффициенти | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Жылуулук өткөрүмдүүлүгү | W/MK | 27.8 | 26.7 | 26 |
Көмүртектүү механикалык пломбалар
Механикалык көмүртек пломбасынын узак тарыхы бар. Графит - бул элемент көмүртектин изоформасы. 1971-жылы Америка Кошмо Штаттары атомдук энергия клапанынын агып кетүүсүн чечкен ийгиликтүү ийкемдүү графит механикалык пломбалоочу материалды изилдеген. Терең иштетүүдөн кийин, ийкемдүү графит эң сонун пломбалоочу материалга айланат, ал пломбалоочу компоненттердин таасири менен ар кандай көмүртек механикалык пломбаларына жасалат. Бул көмүртек механикалык пломбалары химиялык, мунайзат, электр энергетикасы тармактарында, мисалы, жогорку температурадагы суюктук пломбаларында колдонулат.
Ийкемдүү графит жогорку температурадан кийин кеңейген графиттин кеңейишинен пайда болгондуктан, ийкемдүү графитте калган интеркаляциялоочу агенттин көлөмү өтө аз, бирок толугу менен эмес, ошондуктан интеркаляциялоочу агенттин болушу жана курамы продуктунун сапатына жана иштешине чоң таасирин тийгизет.
Көмүртек пломбасынын бет материалын тандоо
Баштапкы ойлоп табуучу концентрацияланган күкүрт кислотасын кычкылдандыруучу жана аралаштыруучу агент катары колдонгон. Бирок, металл компонентинин пломбасына колдонулгандан кийин, ийкемдүү графитте калган аз өлчөмдөгү күкүрт узак мөөнөттүү колдонуудан кийин контакт металлын дат басары аныкталган. Ушул жагдайды эске алуу менен, кээ бир ата мекендик окумуштуулар аны жакшыртууга аракет кылышкан, мисалы, Сонг Кемин күкүрт кислотасынын ордуна уксус кислотасын жана органикалык кислотаны тандап алышкан. Азот кислотасында жай эрүүчү жана температураны бөлмө температурасына чейин түшүрүүчү кислота азот кислотасы менен уксус кислотасынын аралашмасынан жасалган. Азот кислотасы менен уксус кислотасынын аралашмасын киргизүүчү агент катары колдонуу менен, күкүртсүз кеңейтилген графит калий перманганатын кычкылдандыруучу агент катары колдонуп даярдалган жана уксус кислотасы азот кислотасына акырындык менен кошулган. Температура бөлмө температурасына чейин төмөндөтүлүп, азот кислотасы менен уксус кислотасынын аралашмасы жасалат. Андан кийин бул аралашмага табигый кабырчыктуу графит жана калий перманганаты кошулат. Тынымсыз аралаштырып турганда температура 30°C болот. 40 мүнөттүк реакциядан кийин суу нейтралдуу абалга чейин жуулуп, 50-60°C температурада кургатылып, жогорку температурада кеңейгенден кийин кеңейтилген графит жасалат. Бул ыкма вулканизацияга алып келбейт, эгерде продукт белгилүү бир көлөмдөгү кеңейүүгө жетише алса, пломбалоочу материалдын салыштырмалуу туруктуу мүнөзүнө жетишүү үчүн.
| Түрү | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Бренд | Импрегнацияланган | Импрегнацияланган | Импрегнацияланган фенол | Сурьма көмүртек (A) | |||||
| Тыгыздык | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Сынык күч | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Кысылуу күчү | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Катуулугу | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Кеуектүүлүк | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1.5 | <1.5 | <1.5 |
| Температуралар | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Кремний карбидинин механикалык пломбалары
Кремний карбиди (SiC) ошондой эле карборунд деп аталат, ал кварц кумунан, мунай коксунан (же көмүр коксунан), жыгачтын сыныктарынан (жашыл кремний карбидин өндүрүүдө кошулушу керек) жана башкалардан жасалат. Кремний карбидинин курамында жаратылышта сейрек кездешүүчү минерал, тут да бар. Заманбап C, N, B жана башка кычкыл эмес жогорку технологиялуу отко чыдамдуу чийки заттарда кремний карбиди эң кеңири колдонулган жана үнөмдүү материалдардын бири болуп саналат, аны алтын болот кум же отко чыдамдуу кум деп атоого болот. Учурда Кытайда кремний карбидинин өнөр жай өндүрүшү кара кремний карбиди жана жашыл кремний карбиди болуп бөлүнөт, экөө тең алты бурчтуу кристаллдар, алардын пропорциясы 3,20 ~ 3,25 жана микрокатуулугу 2840 ~ 3320 кг/м².
Кремний карбидинин продукциялары ар кандай колдонуу чөйрөсүнө жараша көптөгөн түрлөргө бөлүнөт. Ал көбүнчө механикалык жактан көбүрөөк колдонулат. Мисалы, кремний карбиди жакшы химиялык коррозияга туруктуулугу, жогорку бекемдиги, жогорку катуулук, жакшы эскирүүгө туруктуулугу, кичинекей сүрүлүү коэффициенти жана жогорку температурага туруктуулугу менен кремний карбидинин механикалык пломбасы үчүн идеалдуу материал болуп саналат.
SIC мөөр шакекчелерин статикалык шакекче, кыймылдуу шакекче, жалпак шакекче жана башкалар деп бөлүүгө болот. SiC кремнийи кардарлардын атайын талаптарына ылайык ар кандай карбиддик буюмдарды, мисалы, кремний карбидинин айланма шакекчесин, кремний карбидинин стационардык отургучун, кремний карбидинин втулкасын жана башкаларды жасоого болот. Ал ошондой эле графит материалы менен айкалыштырып колдонулушу мүмкүн жана анын сүрүлүү коэффициенти алюминий оксиди керамикасына жана катуу эритмеге караганда кичине, ошондуктан аны жогорку PV маанисинде, айрыкча күчтүү кислота жана күчтүү щелоч шарттарында колдонсо болот.
SICтин сүрүлүүсүнүн азайышы аны механикалык пломбаларда колдонуунун негизги артыкчылыктарынын бири болуп саналат. Ошондуктан, SIC башка материалдарга караганда эскирүүгө жана айрылууга жакшы туруштук бере алат, бул пломбанын иштөө мөөнөтүн узартат. Мындан тышкары, SICтин сүрүлүүсүнүн азайышы майлоого болгон талапты азайтат. Майлануунун жетишсиздиги булгануу жана коррозия мүмкүнчүлүгүн азайтып, натыйжалуулукту жана ишенимдүүлүктү жогорулатат.
SIC ошондой эле эскирүүгө абдан туруктуу. Бул анын эскирбестен же сынбастан үзгүлтүксүз колдонууга чыдай ала тургандыгын көрсөтүп турат. Бул аны жогорку деңгээлдеги ишенимдүүлүктү жана бышыктыкты талап кылган колдонуулар үчүн эң сонун материалга айлантат.
Ошондой эле, пломбаны иштөө мөөнөтүндө бир нече жолу жаңыртууга мүмкүн болушу үчүн аны кайра жылтыратып, жылтыратууга болот. Ал көбүнчө механикалык жактан көбүрөөк колдонулат, мисалы, механикалык пломбаларда, анткени ал жакшы химиялык коррозияга туруктуулугу, жогорку бекемдиги, жогорку катуулугу, жакшы эскирүүгө туруктуулугу, кичинекей сүрүлүү коэффициенти жана жогорку температурага туруктуулугу менен айырмаланат.
Механикалык пломбалоочу беттер үчүн колдонулганда, кремний карбиди жакшыраак иштөөгө, пломбанын иштөө мөөнөтүн узартууга, техникалык тейлөө чыгымдарын азайтууга жана турбиналар, компрессорлор жана борбордон тепкичтүү насостор сыяктуу айлануучу жабдуулардын иштөө чыгымдарын азайтууга алып келет. Кремний карбиди кандайча жасалганына жараша ар кандай касиеттерге ээ болушу мүмкүн. Реакция менен байланышкан кремний карбиди реакция процессинде кремний карбидинин бөлүкчөлөрүн бири-бирине жабышуу аркылуу пайда болот.
Бул процесс материалдын көпчүлүк физикалык жана жылуулук касиеттерине олуттуу таасир этпейт, бирок ал материалдын химиялык туруктуулугун чектейт. Көйгөй жараткан эң кеңири таралган химиялык заттар - бул каустикалык заттар (жана башка жогорку рН химиялык заттар) жана күчтүү кислоталар, ошондуктан реакция менен байланышкан кремний карбидин бул колдонмолордо колдонууга болбойт.
Реакция менен инфильтрацияланганкремний карбиди. Мындай материалда баштапкы SIC материалынын тешикчелери металл кремнийди күйгүзүү менен инфильтрация процессинде толтурулат, ошентип экинчилик SiC пайда болот жана материал өзгөчө механикалык касиеттерге ээ болуп, эскирүүгө туруктуу болот. Минималдуу кичирейүүсүнөн улам, аны жакын чыдамдуулукка ээ болгон чоң жана татаал тетиктерди өндүрүүдө колдонсо болот. Бирок, кремнийдин курамы максималдуу иштөө температурасын 1350 °C менен чектейт, химиялык туруктуулук дагы рН 10го жакын. Материалды агрессивдүү щелочтуу чөйрөдө колдонуу сунушталбайт.
СинтетикалыкКремний карбиди материалдын бүртүкчөлөрүнүн ортосунда бекем байланыштарды түзүү үчүн алдын ала кысылган өтө майда SIC гранулятын 2000 °C температурада бышыруу жолу менен алынат.
Алгач торчо калыңдайт, андан кийин тешиктүүлүк төмөндөйт, акырында дандардын ортосундагы байланыштар бышырат. Мындай иштетүү процессинде продуктунун олуттуу түрдө кичирейиши байкалат – болжол менен 20% га.
SSIC мөөр шакеги бардык химиялык заттарга туруктуу. Анын түзүлүшүндө металл кремний жок болгондуктан, аны 1600°C чейинки температурада бекемдигине таасир этпестен колдонсо болот.
| касиеттер | R-SiC | S-SiC |
| Кеуектүүлүк (%) | ≤0.3 | ≤0.2 |
| Тыгыздык (г/см3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
| Катуулугу | 110~125 (HS) | 2800 (кг/мм2) |
| Серпилгичтүүлүк модулу (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| SiC курамы (%) | ≥85% | ≥99% |
| Si курамы (%) | ≤15% | 0,10% |
| Ийилүүнүн күчү (МПа) | ≥350 | 450 |
| Кысуу күчү (кг/мм2) | ≥2200 | 3900 |
| Жылуулуктун кеңейүү коэффициенти (1/℃) | 4.5×10-6 | 4.3×10-6 |
| Атмосферадагы жылуулукка туруктуулук (℃) | 1300 | 1600 |
TC механикалык пломбасы
TC материалдары жогорку катуулук, бекемдик, сүрүлүүгө туруктуулук жана коррозияга туруктуулук сыяктуу өзгөчөлүктөргө ээ. Ал "Өнөр жай тиш" деп аталат. Мыкты иштешинен улам, ал аскердик өнөр жайда, аэрокосмостук, механикалык иштетүүдө, металлургияда, мунай бургулоодо, электрондук байланышта, архитектурада жана башка тармактарда кеңири колдонулуп келет. Мисалы, насостордо, компрессорлордо жана аралаштыргычтарда вольфрам карбид шакекчеси механикалык пломба катары колдонулат. Жакшы сүрүлүүгө туруктуулук жана жогорку катуулук аны жогорку температура, сүрүлүү жана коррозияга туруктуу эскирүүгө туруктуу тетиктерди жасоого ылайыктуу кылат.
Химиялык курамы жана колдонуу мүнөздөмөлөрү боюнча, TC төрт категорияга бөлүнөт: вольфрам кобальт (YG), вольфрам-титан (YT), вольфрам-титан тантал (YW) жана титан карбиди (YN).
Вольфрам-кобальт (YG) катуу эритмеси WC жана Co.дан турат. Ал чоюн, түстүү металлдар жана металл эмес материалдар сыяктуу морт материалдарды иштетүүгө ылайыктуу.
Стеллит (YT) WC, TiC жана Coдон турат. Эритмеге TiC кошулгандыктан, анын эскирүүгө туруктуулугу жакшырат, бирок ийилүүгө туруктуулугу, майдалоочу касиети жана жылуулук өткөрүмдүүлүгү төмөндөйт. Төмөнкү температурада морттугуна байланыштуу, ал жалпы материалдарды жогорку ылдамдыкта кесүүгө гана ылайыктуу жана морт материалдарды иштетүүгө жарабайт.
Вольфрам титан тантал (ниобий) кобальт (YW) эритмеге кошулуп, жогорку температурадагы катуулугун, бекемдигин жана сүрүлүүгө туруктуулугун тийиштүү өлчөмдө тантал карбидин же ниобий карбидин кошуу менен жогорулатат. Ошол эле учурда, бекемдик дагы жакшыраак комплекстүү кесүү көрсөткүчү менен жакшыртат. Ал негизинен катуу кесүүчү материалдарды жана үзгүлтүктүү кесүүлөрдү жасоодо колдонулат.
Көмүртектелген титандын негизги классы (YN) - бул TiC, никель жана молибдендин катуу фазасы бар катуу эритме. Анын артыкчылыктары жогорку катуулук, байланышка каршы жөндөмдүүлүк, жарым айдын эскирүүсүнө каршы жана кычкылданууга каршы жөндөмдүүлүк. 1000 градустан жогору температурада дагы эле кайра иштетүүгө болот. Ал эритме болотту жана чыңалуучу болотту үзгүлтүксүз иштетүүгө колдонулат.
| модель | никельдин курамы (салмак %) | тыгыздыгы (г/см²) | катуулук (HRA) | ийилүү күчү (≥N/мм²) |
| YN6 | 5.7-6.2 | 14.5-14.9 | 88.5-91.0 | 1800-жыл |
| YN8 | 7.7-8.2 | 14.4-14.8 | 87.5-90.0 | 2000-жыл |
| модель | кобальттын курамы (салмактык%) | тыгыздыгы (г/см²) | катуулук (HRA) | ийилүү күчү (≥N/мм²) |
| YG6 | 5.8-6.2 | 14.6-15.0 | 89.5-91.0 | 1800-жыл |
| YG8 | 7.8-8.2 | 14.5-14.9 | 88.0-90.5 | 1980-жыл |
| 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 |