Guarnizioni in carburo di silicio

Le guarnizioni in carburo di silicio Semicorex sono componenti di tenuta meccanica di precisione realizzati in ceramica di carburo di silicio di elevata purezza. Con eccezionale durezza, basso attrito, eccellente resistenza all'usura e resistenza alla corrosione superiore, sono progettati per mantenere prestazioni di tenuta affidabili in pompe, apparecchiature rotanti e ambienti industriali difficili. La loro eccellente stabilità termica e precisione dimensionale li rendono adatti per applicazioni che comportano temperature elevate, sostanze chimiche aggressive e funzionamento continuo.

Carburo di silicio (SiC)è un materiale ceramico altamente durevole con estrema durezza (9,5 Mohs), stabilità termica (fino a 1650 ℃) e resistenza all'usura, alla corrosione e alle alte temperature. Tuttavia, la lavorazione del carburo di silicio presenta sfide a causa della sua estrema durezza e fragilità. Sono necessarie tecniche e strumenti specializzati per ottenere tagli e forme precise.

I metodi di lavorazione comuni

• Rettifica diamantata: gli utensili diamantati vengono utilizzati per ottenere superfici lisce e forme precise.
• Taglio laser: adatto per il taglio di materiali SiC sottili. Il taglio laser offre alta precisione e minimo spreco di materiale.
• Lavorazione ad ultrasuoni: questo metodo utilizza vibrazioni ad alta frequenza per tagliare e modellare materiali fragili come il SiC senza causare crepe.
• Elettroerosione (EDM): un metodo non tradizionale che utilizza scintille elettriche per rimuovere materiale, efficace per ceramiche dure come il SiC.
• Rettifica con utensili CBN: gli utensili in nitruro di boro cubico (CBN) possono essere utilizzati per la rettifica del SiC, fornendo un'alternativa alla rettifica del diamante per alcune applicazioni.
• Taglio a getto d'acqua: utilizzo di un getto d'acqua ad alta pressione, talvolta con particelle abrasive, per tagliare il SiC. Questo metodo è utile per tagliare forme complesse.

Le tenute in carburo di silicio sono sicuramente posizionate in ambienti operativi difficili con requisiti di fascia alta, funzionamento a lungo termine e alta affidabilità.

• Vantaggi principali:Carburo di siliciopuò sopportare quasi tutti i tipi di corrosione chimica tranne l'HF, la resistenza all'abrasione è seconda solo al diamante. Nelle stesse condizioni operative, la sua durata è da tre a otto volte superiore a quella del carburo cementato.
• Limitazioni: essendo un materiale ceramico fragile, la sua resistenza agli urti meccanici è relativamente debole ed è sensibile allo schiacciamento durante l'assemblaggio. Inoltre, a causa della sua elevata difficoltà nella lavorazione di precisione, i suoi costi di approvvigionamento iniziali sono significativamente più alti di quelli della grafite o della ceramica normale. Pertanto, è più adatto per i componenti principali delle apparecchiature che non sono sensibili ai costi iniziali ma hanno un requisito rigoroso di "tempi di inattività pari a zero".

I vantaggi diCarburo di silicioSigilli

1. Grado denso e microstruttura

La densità del SiC sinterizzato fine e senza pressione è ≥ 3,10 g/cm³ e il contenuto di silicio libero è controllato al di sotto dell'1%. Il parametro ad alta densità decide direttamente la sua durevole resistenza alla corrosione negli ambienti fortemente acidi e alcalini.

2. Proprietà meccaniche e termiche

La durezza Vicker dell'SSiC è generalmente pari a HV 2200-2800, la resistenza alla pressione è ≥ 2200 MPa. La proprietà più importante è che la sua conduttività termica di 90-120 W/(m·K) è molto superiore a quella dei normali metalli, il che fa sì che esporti rapidamente il calore di abrasione e diminuisca il rischio di rottura termica della faccia della tenuta.

3. Precisione di lavorazione

Le applicazioni di fascia alta richiedono che la planarità della faccia dell'estremità di tenuta sia controllata entro 0,0006 mm e che la ruvidità della superficie raggiunga il livello dello specchio.

Raccomandazioni mirate: per pompe e valvole convenzionali, altamente corrosive, è possibile utilizzare un processo di sinterizzazione di reazione economicamente vantaggioso; tuttavia, per condizioni operative estreme che comportano temperature elevate ed elevati valori PV (pressione x velocità), è essenziale specificare il carburo di silicio sinterizzato senza pressione a grana fine e controllare rigorosamente le tolleranze di planarità.