Каковы области применения керамических уплотнительных колец из нитрида кремния

---

В современной промышленности надежность, эффективность и срок службы оборудования во многом зависят от работы его ключевых компонентов. Среди них уплотнительное кольцо, казалось бы, простой, но крайне важный компонент, играет ключевую роль в предотвращении утечки среды и изоляции загрязняющих веществ. Среди многочисленных уплотнительных материалов, Уплотнительные кольца из керамики на основе нитрида кремния благодаря своим превосходным комплексным характеристикам все чаще становятся предпочтительным выбором для работы в тяжелых условиях эксплуатации.

Почему керамика из нитрида кремния настолько выдающаяся? -Преимущество в производительности является основой применения
Прежде чем углубиться в область его применения, необходимо понять, почему керамика из нитрида кремния пользуется большим спросом. По сравнению с традиционными материалами, такими как глинозем, карбид вольфрама, металлы и т. д., она обладает беспрецедентными преимуществами в сочетании:
Чрезвычайно высокая твердость и износостойкость: По твердости он уступает только алмазу и кубическому нитриду бора и может эффективно противостоять износу и эрозии гранулированных сред.
Отличная механическая прочность и вязкость: Он обладает высокой прочностью на изгиб, а главное, его вязкость разрушения намного выше, чем у обычной керамики. Она устойчива к ударам и не подвержена хрупкости.
Низкая плотность и малый вес: При плотности стали всего 40% она позволяет значительно снизить центробежную силу высокоскоростных вращающихся компонентов и повысить стабильность оборудования.
Отличная коррозионная стойкость: Способны противостоять коррозии большинства химических сред, таких как кислота, щелочь, соль и т.д. (кроме фтористоводородной кислоты).
Отличная термическая стабильность: Коэффициент теплового расширения чрезвычайно мал, изменения размеров при высоких температурах минимальны, устойчивость к тепловому удару хорошая, и он может выдерживать сильное чередование холода и жары.
Самостоятельная смазка: При износе на некоторых материалах, таких как углеродный графит, он может образовывать смазочную пленку и снижать коэффициент трения.
Именно эти выдающиеся свойства позволяют керамическим уплотнительным кольцам из нитрида кремния решать задачи, с которыми традиционные уплотнительные материалы справляются с трудом.

Основные области применения и решаемые проблемы
Применение керамических уплотнительных колец из нитрида кремния практически повсеместно во всех областях промышленности, где предъявляются жесткие требования к эффективности уплотнения.

1. Химическая и перерабатывающая промышленность
   Сценарии применения: В таком оборудовании, как центробежные насосы, реакционные сосуды, смесители, компрессоры, клапаны и т. д., транспортируются или обрабатываются сильные коррозионные среды, содержащие твердые частицы и волокна (например, целлюлоза, жидкости с кислотами и щелочами, пульпа и т. д.).
   Проблема решена:
   Абразивный износ: Традиционные твердые уплотнительные кольца (например, из карбида вольфрама) будут "жестко сталкиваться" с частицами в средах, содержащих частицы, что приведет к быстрому износу. Высокая твердость и прочность нитрида кремния позволяют ему "сопротивляться" столкновению с частицами, значительно продлевая срок службы.
   Химическая коррозия: Металлические уплотнения, такие как нержавеющая сталь, подвержены ржавлению и точечной коррозии в сильно агрессивных средах, что приводит к выходу уплотнения из строя. Химическая инертность нитрида кремния обеспечивает его долгосрочную стабильность в суровых химических средах.
   Разрушение при тепловом ударе: Такое оборудование, как реакционные сосуды, часто подвергается температурным колебаниям, и превосходная стойкость нитрида кремния к тепловым ударам предотвращает растрескивание, вызванное неравномерным тепловым расширением и охлаждением.
2. Автомобильная промышленность
   Сценарий применения: Основные компоненты новых энергетических транспортных средств (электромобили, автомобили на водородных топливных элементах) - водяные насосы и электронные насосы охлаждения.
   Проблема решена:
   Высокая скорость и долговечность: Скорость вращения водяного насоса электромобилей чрезвычайно высока (часто превышает 10000 об/мин), а легкие характеристики нитрида кремния снижают нагрузку на систему валов. Его высокая износостойкость обеспечивает низкий износ в паре с углеграфитом при длительной высокоскоростной эксплуатации, а срок службы значительно превышает срок службы традиционных материалов.
   Изоляция и защита от электролиза: Нитрид кремния является отличным изолятором, который может эффективно предотвратить электролитическую коррозию, вызванную прохождением тока через уплотнительную поверхность, что является фатальной проблемой, с которой сталкиваются металлические уплотнительные кольца в электрической среде электромобилей.
   Коррозионная стойкость к охлаждающей жидкости: Нитрид кремния демонстрирует отличную устойчивость к длительному воздействию охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля.
3. Аэрокосмическая и военная промышленность
   Сценарии применения: Топливные и смазочные насосы для авиационных двигателей, турбонасосы для космических ракет и системы трансмиссии для военной техники.
   Проблема решена:
   Экстремальные условия работы: В этих областях уплотнительное кольцо должно выдерживать экстремальные температуры, давление, высокие скорости и сильные вибрации. Высокотемпературная стабильность, высокая прочность и надежность нитрида кремния являются ключевыми факторами обеспечения безопасности полетов.
   Снижение веса и повышение эффективности: В аэрокосмической промышленности преимущество легкого веса нитрида кремния позволяет напрямую снизить вес оборудования, улучшить соотношение тяги и веса и повысить энергоэффективность.
4. Энергетика и энергетическая промышленность
   Сценарии применения: Главные насосы на атомных электростанциях, системы шага и рысканья в ветряных турбинах и больших газовых турбинах.
   Проблема решена:
   Высокие требования к надежности: В таких ситуациях, когда предъявляются высокие требования к бесперебойной работе оборудования, выход из строя уплотнения может привести к катастрофическим отключениям. Длительный срок службы и высокая надежность уплотнительных колец из нитрида кремния максимально снижают частоту обслуживания и риск отказа.
   Особая приспособленность к окружающей среде: На атомных электростанциях нитрид кремния может противостоять радиационному старению; в ветряных турбинах он выдерживает перепады температуры и вибрации.
5. Полупроводниковая и электронная промышленность
   Сценарий применения: Сухой вакуумный насос в процессе производства интегральных схем.
   Проблема решена:
   Чистота без масла: Полупроводниковые процессы требуют абсолютной чистоты, и любое загрязнение уплотнений мусором недопустимо. Фрикционная пара, состоящая из нитрида кремния и углеродного графита, образует очень мало мусора и не обладает магнетизмом, что позволяет удовлетворить требования сверхвысокого вакуума и сверхчистой среды.
   Устойчивость к плазменной эрозии: В таких процессах, как травление и осаждение, внутри полости находится активная плазма, и нитрид кремния может эффективно противостоять ее эрозии.
6. Глубоководная и судостроительная промышленность
   Сценарии применения: Движущая сила для оборудования для глубоководной разведки, уплотнение кормового вала для судов.
   Проблема решена:
   Коррозионная стойкость при высоком давлении: В глубоководных условиях высокого давления и сильносоленой морской воды нитрид кремния может одновременно противостоять механическим нагрузкам, вызванным давлением, и сильной коррозии морской воды, обеспечивая долгосрочную эффективность уплотнения.

Выбор керамического уплотнительного кольца из нитрида кремния - это не только выбор компонента, но и надежное решение для вашего оборудования. В основном оно решает следующие основные проблемы:
В поисках долговечности через шлифование: решение проблем короткого срока службы уплотнений и частой замены, вызванных абразивным износом.
Сохранение стабильности в условиях коррозии: Устранение риска быстрого разрушения уплотнения и утечки в высококоррозионных средах.
Легкость при высоких скоростях: решение проблемы вибрации, нагрева и преждевременного выхода из строя, вызванного чрезмерной центробежной силой в условиях высоких скоростей.
Стабильность в жару и холод: решение проблемы растрескивания уплотнительного кольца и утечек, вызванных перепадами температур.
Возьмите на себя важные обязанности по удовлетворению особых потребностей: решайте особые задачи, которые не могут решить традиционные материалы, такие как изоляция, защита от обрастания и снижение веса.

Керамика Brudeze поставляет и продает широкий ассортимент высококачественного кварцевого стекла, включая глиноземистую керамику, циркониевую керамику, керамику из нитрида кремния, керамику из нитрида алюминия, керамику из карбида кремния, керамику из карбида бора, биокерамику, обрабатываемую керамику и т.д. Мы можем удовлетворить требования заказчика к различным керамическим изделиям.