一种耐脆裂大直径机械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102979910A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102979910A(43)申请公布日2013.03.20(21)申请号201210521001.1(22)申请日2012.12.07(71)申请人辽宁天泽产业集团机械制造有限公司地址118003辽宁省丹东市元宝区金山镇古城路4号(72)发明人娄天彦曲宸锋蒋锵曲冠星娄彧琦孙小聃(51)Int.Cl.F16J15/30(2006.01)F16J15/28(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图11页(54)发明名称一种耐脆裂大直径机械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种耐脆裂大直径机械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法。所述的耐脆裂的机械密封用摩擦副由铁镍合金、粒度≤1μm的碳化硅粉和适当的添加剂采用热压烧结法制成。其制造工艺是将金属、按规定的比例混合均匀的碳化硅粉和添加剂装入石墨模具内，在2000—2100℃的热压炉内加压(30—50MPa)制成。采用所述方法制造的这种材料可用于耐腐蚀的机械密封摩擦副。CN10297ACN102979910A权利要求书1/1页1.一种耐脆裂大直径机械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法，其特征在于：所述的耐脆裂的机械密封用碳化硅摩擦副由由铁镍合金、粒度≤1μm的碳化硅粉和适当的添加剂采用热压烧结法制成。2.根据权利要求1所述的碳化硅中的金属为膨胀系数极低的铁镍合金。2CN102979910A说明书1/2页一种耐脆裂大直径机械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种耐脆裂大直径机械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法。具体地，采用所述方法制造的这种材料可用于耐腐蚀的大直径机械密封摩擦副。背景技术[0002]碳化硅的硬度接近金刚石并具有突出的耐磨性。碳化硅是在机械密封中应用最广泛的材料之一，碳化硅除在高温下溶融强碱和强氧化气体外，在全浓度硫酸和沸点接近的苛性碱中也能稳定地使用，特别是在很大的温度范围内保持耐腐蚀性和耐磨性。但是，用碳化硅材料制成的摩擦副却有一个致命的弱点，那就它的是机械强度很低，很脆弱，极易在不均匀受压条件下脆裂及碎裂。特别是那些大直径（摩擦副外径200mm以上）的机械密封石墨静环更容易发生脆裂。很多机械密封的制造商和用户都有相同切身的体会，即：碳化硅材料制造的机械密封摩擦副在运输转运过程中，极易在装卸过程中受外力造成裂纹、脆裂或碎裂，导致成废品而不能使用；还有制造商或用户在组装货安装机械密封过程中也会由于稍微用力不当造成碎裂而成废品，由此造成成品的浪费和时间的损失。行业内对此一直极为头痛，而且至今未提出更有效地解决办法。[0003]本发明提出了一种耐脆裂大直径机械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法。所述的耐脆裂大直径机械密封用碳化硅摩擦副由由铁镍合金、粒度≤1μm的碳化硅粉和适当的添加剂采用热压烧结法制成。所述的铁镍合金的线膨胀系数为：0.5×10-6，比规定和标准要求的动环和静环的线膨胀系数4.5×10-6要低得多，完全满足使用要求。其制造工艺是将铁镍合金金属环或金属片、按规定的比例混合均匀的碳化硅粉和添加剂装入石墨模具内，在2000—2100℃的热压炉内加压(30—50Mpa)制成。采用所述方法制造的这种材料可用于耐腐蚀的机械密封摩擦副。[0004]用所述方法制成的机械密封用碳化硅摩擦副，不仅保留了碳化硅摩擦副材料的所有优点和性能，更为重要的是，由于在制造过程中将环状或片状或条状铁镍合金置于碳化硅粉的中央部位，有效地增强了碳化硅摩擦副的机械强度，从根本上解决了以往碳化硅材料制成的大直径摩擦副极易脆裂和碎裂的问题。发明内容[0005]本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种耐脆裂的机械密封用碳化硅摩擦副及其制造方法，其特征在于：所述的耐脆裂的机械密封用碳化硅摩擦副由铁镍合金、粒度≤1μm的碳化硅粉和适当的添加剂采用热压烧结法制成。其制造工艺是将铁镍合金金属环或金属片、按规定的比例混合均匀的碳化硅粉和添加剂装入石墨模具内，在2000—2100℃的热压炉内加压(30—50Mpa)制成。[0006]由此可见，根据本发明的上述技术方案中，在制造过程中将环状或片状或条状铁镍合金置于碳化硅粉的中央部位、按规定的比例混合均匀的粒度≤1μm的碳化硅粉和适当的添加剂，采用热压烧结法制成，有效地增强了碳化硅摩擦副的机械强度，从根本上解决3CN102979910A说明书2/2页了以往碳化硅材料制成的大直径摩擦副极易脆裂和碎裂的问题。附图说明[0007]本发明的上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，附图为本发明的一个实施例的耐脆裂大直径机械密封用碳化硅摩擦副的示意图。图中：附图中的1：按规定