常压烧结微孔碳化硅石墨自润滑密封环的研究/kaiyun体育开云

研究时间：2008年到2010年12月

成果入库时间：2014年

   本项目属新材料领域。 碳化硅作为特种陶瓷密封材料,被广泛用于石油、化工、机械制造、航天工业、冶金、造纸、污水处理等行业设备的机械密封,但目前碳化硅密封环大多采用固相、液相烧结工艺,加之碳化硅本身无自润滑性能,因而难以适应高温、高压、高腐蚀、高污染等特殊工况介质条件下使用,特别是在硬对硬摩擦时极易造成两端面粘合而导致密封提前失效,严重制约了其使用范围。因此,国内同行业纷纷对碳化硅密封环制造技术进行改良,但受自身技术限制,只能用单一石墨复合方法来降低摩擦系数,或单纯在碳化硅密封材料中增加微孔,但都未从根本上解决密封环两端端面粘合和自润滑问题。 本项目重点研究的内容为二大方面：既为石墨粉的复合和微孔的复合。在这两方面最为侧重的微孔的制作,使其既具有自吸液功能,从而形成一层保护膜,又要使微孔均匀分布而不破坏密封性的要求,因而我们在微孔制作方面采用了低熔点添加剂,在溶剂溶化稀释后,再与已拌和均匀的碳化硅和石墨混合粉进行混合搅拌,使其均匀地吸附在混合粉料中,通过喷雾造粒工艺生成新的粉料,产品模压成型后,经常压高温烧结后使低溶点添加剂挥发消失,从而产生微孔,要求微孔的孔径最大不超过60微米、气孔率达4%～7%。由于材料中含有游离石墨,增加了弹性,改善了碳化硅密封环的自润滑性,提高其耐热冲击性,在硬对硬摩擦组合中,能起缓冲作用,降低动摩擦系数,阻止密封环的失效,从而提高产品的使用寿命。 本项目产品已取得国家发明授权,它不仅填补了国内密封行业的技术空白,而且缩小了与发达国家的技术差距,为推动行业的技术进步做出了积极贡献,同时也为机封行业的高端机械密封研发制造提供了强力支撑。目前已有 500多家客户使用 本项目产品,且逐年递增,为提高产品市场竞争力和企业可持续发展打下了坚实基础。