Was sind die Vorteile von Siliziumnitrid-Keramik-Dichtringen?

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In der modernen Industrie sind Gleitringdichtungen Schlüsselkomponenten von rotierenden Anlagen wie Pumpen, Kompressoren und Mischern, und ihre Leistung wirkt sich direkt auf die Zuverlässigkeit, Effizienz und Lebensdauer der Anlagen aus. Als Kernstück von Gleitringdichtungen ist die Auswahl der Werkstoffe für den Dichtungsring von entscheidender Bedeutung. Es gibt zahlreiche Werkstoffe, Dichtungsringe aus Siliziumnitrid-Keramik sind aufgrund ihrer hervorragenden umfassenden Leistung zu einem der bevorzugten Materialien für die Lösung von Problemen unter extremen Arbeitsbedingungen geworden.

Ultimative Verschleißfestigkeit, die das Problem der kurzen Lebensdauer der Ausrüstung löst
Vorteile detaillierte Erklärung:
Die Härte von Siliciumnitridkeramik ist extrem hoch und liegt mit einer Vickershärte von über Hv5500 an zweiter Stelle nach Diamant und kubischem Bornitrid. Das bedeutet, dass sie dem Kratzen und dem Verschleiß von festen Partikeln im Medium wirksam widerstehen kann.
Problem gelöst:
Szenario: Bei der Förderung von Schlamm, Abwasser oder Pulver, das feste Partikel und Fasern enthält (z. B. Schlammpumpen, Entschwefelungspumpen, Bergbaupumpen).
Schmerzpunkt: Herkömmliche Dichtungsringe aus Hartlegierungen oder Metall verschleißen schnell, was zu einem vergrößerten Spalt zwischen den Dichtungsflächen, erhöhter Leckage, häufigem Austausch und hohen Wartungskosten führt.
Lösung: Die Verschleißfestigkeit von Dichtungsringen aus Siliziumnitrid ist um ein Vielfaches höher als die von Hartlegierungen, was die Lebensdauer von Dichtungen und Anlagen erheblich verlängern sowie Ausfallzeiten und Wartungskosten reduzieren kann.

Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, die den Herausforderungen stark korrosiver Medien gerecht wird
Vorteile detaillierte Erklärung:
Siliciumnitrid ist eine kovalente Verbindung mit sehr stabilen chemischen Eigenschaften. Mit Ausnahme von Flusssäure und starkem Alkali kann es der Korrosion der meisten korrosiven Medien wie Säure, Alkali, Salz usw. widerstehen.
Problem gelöst:
Szenario: In Branchen wie der chemischen und pharmazeutischen Industrie und der Galvanotechnik kann das Medium Schwefelsäure, Salzsäure, Natriumhydroxid usw. sein.
Schmerzpunkt: Metallische Werkstoffe wie rostfreier Stahl korrodieren schnell und bilden Lochfraß oder gleichmäßige Korrosion, die die Ebenheit der Dichtungsfläche beschädigen und zum Versagen der Dichtung führen.
Lösung: Siliziumnitridkeramik wird von diesen chemischen Medien so gut wie nicht angegriffen, was die langfristige Integrität und Stabilität der Dichtungsoberfläche in korrosiven Umgebungen gewährleistet und plötzliche, durch Korrosion verursachte Lecks vermeidet.

Hohe Festigkeit und Zähigkeit, wodurch die Gefahr von Sprödbrüchen ausgeschlossen wird
Vorteile detaillierte Erklärung:
Siliciumnitridkeramik hat nicht nur eine hohe Härte, sondern gehört auch zu den Spitzenreitern unter den Hochleistungskeramiken in Bezug auf Biegefestigkeit und Bruchzähigkeit. Sie kann hohem mechanischem Druck und thermischer Belastung standhalten, und ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen und thermischen Einflüssen ist gewöhnlicher Aluminiumoxid-Keramik weit überlegen.
Problem gelöst:
Szenario: Betriebsbedingungen mit häufigem Start-Stopp des Geräts, Druckschwankungen oder Wasserschlägen; kleinere Kollisionen, die während der Montage oder des Betriebs auftreten können.
Schmerzpunkt: Werkstoffe wie Aluminiumoxid-Keramik haben eine geringe Zähigkeit und neigen bei Belastung oder Stößen zum Sprödbruch, was dazu führt, dass der gesamte Dichtungsring verschrottet werden muss.
Lösung: Die hohe Zähigkeit von Siliziumnitrid ermöglicht es, Aufprallenergie abzubauen, Risse zu verhindern, die Zuverlässigkeit der Abdichtung und die Erfolgsquote bei der Installation zu verbessern und Verluste durch zufällige Beschädigungen zu verringern.

Geringe Dichte und geringes Gewicht zur Verbesserung der Betriebseffizienz der Geräte
Vorteile detaillierte Erklärung:
Die Dichte von Siliziumnitrid beträgt etwa 3,2 g/cm ³, was nur 40% der Dichte von Stahl entspricht. Dies macht den Siliziumnitrid-Dichtungsring zu einem leichten Bauteil.
Problem gelöst:
Szenario: Mit hoher Geschwindigkeit rotierende Geräte wie Hochgeschwindigkeitspumpen, Zentrifugalkompressoren usw.
Schmerzpunkt: Schwere Dichtungsringe können erhebliche Zentrifugalkräfte erzeugen, die die Belastung der Anlage erhöhen, was zu verstärkten Vibrationen, verkürzter Lagerlebensdauer und erhöhtem Energieverbrauch führen kann.
Lösung: Leichte Ringe aus Siliziumnitrid verringern die Rotationsträgheit und die Zentrifugalkraft, was zu einem reibungsloseren Betrieb der Geräte beiträgt, den Energieverbrauch, die Vibrationen und die Geräuschentwicklung reduziert und die Lebensdauer der umgebenden Komponenten wie der Lager verlängert.

Selbstschmierung und niedriger Reibungskoeffizient sorgen für Energieeinsparung und Verbrauchsreduzierung
Vorteile detaillierte Erklärung:
Wenn Siliziumnitrid mit vielen Materialien wie Kohlenstoffgraphit und Hartlegierungen kombiniert wird, verfügt es über hervorragende Selbstschmiereigenschaften und einen extrem niedrigen Reibungskoeffizienten.
Problem gelöst:
Szenario: Der Moment des Anfahrens unter Trockenreibungs- oder Grenzschmierungsbedingungen; oder Arbeitsbedingungen mit schlechter Schmierfähigkeit des Mediums.
Schmerzpunkt: Ein hoher Reibungskoeffizient kann zu einem hohen Anlaufdrehmoment und einem hohen Stromverbrauch führen und eine große Menge an Reibungswärme erzeugen, was leicht zu thermischen Rissen und abnormalem Verschleiß der Dichtungsoberfläche führen kann.
Lösung: Ein niedriger Reibungskoeffizient bedeutet ein geringeres Anlauf- und Betriebsdrehmoment, wodurch der Energieverbrauch des Antriebsmotors direkt gesenkt wird. Gleichzeitig erzeugt die Reibung weniger Wärme, was das Risiko eines thermischen Ausfalls verringert und einen reibungsloseren und zuverlässigeren Dichtungsbetrieb gewährleistet.

Ausgezeichnete thermische Stabilität, geeignet für Umgebungen mit hohen Temperaturen
Vorteile detaillierte Erklärung:
Siliciumnitridkeramik kann ihre Festigkeit und Härte auch bei hohen Temperaturen beibehalten und kann lange Zeit bei Temperaturen über 1200 ℃ (in einer sauerstofffreien Umgebung) verwendet werden, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient niedrig ist.
Problem gelöst:
Szenario: Hochtemperaturpumpen, Kesselspeisepumpen, Wärmeträgerpumpen und andere Geräte.
Schmerzpunkt: Metallische Werkstoffe werden bei hohen Temperaturen weicher und verlieren an Festigkeit und Härte, was zu Verformungen und Quetschungen an der Dichtungsfläche führt. Die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Werkstoffe können auch dazu führen, dass sich der Dichtungsring und der Metallsitz lockern oder abdichten.
Lösung: Die hohe Temperaturbeständigkeit und der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient von Siliziumnitrid sorgen dafür, dass sich die Dimensionsstabilität und die mechanischen Eigenschaften in Umgebungen mit hohen Temperaturen nicht verschlechtern, wodurch die langfristige Wirksamkeit der Dichtung gewährleistet wird.

Hervorragende Isolierleistung, die elektrochemische Korrosion verhindert
Vorteile detaillierte Erklärung:
Siliziumnitrid ist ein hervorragender elektrischer Isolator, der den Strom vollständig isolieren kann.
Problem gelöst:
Szenario: Geräte mit vorhandenen Streuströmen; in Situationen, in denen das Medium zu elektrochemischen Reaktionen neigt.
Schmerzpunkt: Bei der Verwendung eines Metalldichtungsrings fließt Strom durch die Dichtungsoberfläche, was zu Funkenerosion oder elektrochemischer Korrosion führt, wodurch sich Korrosionslöcher auf der Dichtungsoberfläche bilden und der Ausfall der Dichtung beschleunigt wird.
Lösung: Die Isolationseigenschaften von Siliziumnitrid schließen den Strompfad vollständig aus, wodurch elektrochemische Korrosions- und Funkenerosionsprobleme grundsätzlich vermieden werden, was es für diese besonderen Arbeitsbedingungen besonders geeignet macht.

Dichtungsring aus Siliziumnitridkeramik - eine kluge Wahl für Hochleistungsanwendungen
Der keramische Dichtungsring aus Siliziumnitrid vereint hohe Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hohe Zähigkeit, geringes Gewicht, niedrige Reibung, hohe Temperaturbeständigkeit und Isolationseigenschaften, was ihn zu einem nahezu perfekten mechanischen Dichtungsmaterial macht. Er ist nicht allmächtig, aber er eignet sich hervorragend für die Lösung der folgenden typischen Probleme:
Lösen Sie das Problem der kurzen Lebensdauer von Geräten, die durch abrasiven Verschleiß verursacht wird.
Lösen Sie das Problem des schnellen Versagens von Dichtungen in hochkorrosiven Umgebungen.
Die Anforderungen an Stabilität und geringes Gewicht bei hohen Betriebsgeschwindigkeiten und hohem Druck werden erfüllt.
Behebung von Verformungen und Rissen in der Dichtung, die durch hohe Temperaturen und Temperaturschocks verursacht werden.
Behebung des Problems der Lochfraßkorrosion auf der Dichtungsoberfläche, die durch elektrochemische Reaktionen verursacht wird.
Obwohl die Anschaffungskosten von Siliziumnitrid-Keramikdichtringen höher sind als die herkömmlicher Werkstoffe, sind sie aufgrund ihrer längeren Lebensdauer, der geringeren Ausfallzeiten, der höheren Betriebseffizienz und der niedrigeren Gesamtwartungskosten die ideale Wahl für Anwender, die eine hohe Zuverlässigkeit und einen langfristig stabilen Betrieb in vielen anspruchsvollen Industriebereichen anstreben.

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