Мӯҳрҳои механикӣдар пешгирии ихроҷ барои бисёр соҳаҳои гуногун нақши хеле муҳим мебозанд. Дар саноати баҳрӣ вуҷуд дорадмӯҳрҳои механикии насос, мӯҳрҳои механикии меҳвари гардишкунанда. Ва дар саноати нафт ва газ мавҷудандмӯҳрҳои механикии картридж,мӯҳрҳои механикии ҷудошуда ё мӯҳрҳои механикии газии хушк. Дар саноати автомобилсозӣ мӯҳрҳои механикии обӣ мавҷуданд. Ва дар саноати химиявӣ мӯҳрҳои механикии омехтакунанда (мӯҳрҳои механикии омехтакунанда) ва мӯҳрҳои механикии компрессор мавҷуданд.
Вобаста аз шароити гуногуни истифода, он маҳлули мӯҳркунии механикиро бо маводи гуногун талаб мекунад. Дар он намудҳои зиёди мавод истифода мешавандмӯҳрҳои механикии меҳвар ба монанди мӯҳрҳои механикии керамикӣ, мӯҳрҳои механикии карбон, мӯҳрҳои механикии силикон карбидӣ,мӯҳрҳои механикии SSIC ваМӯҳрҳои механикии TC.
Мӯҳрҳои механикии керамикӣ
Мӯҳрҳои механикии сафолӣ ҷузъҳои муҳим дар барномаҳои гуногуни саноатӣ мебошанд, ки барои пешгирии ихроҷи моеъҳо байни ду сатҳ, ба монанди меҳвари гардишкунанда ва корпуси статсионарӣ, тарҳрезӣ шудаанд. Ин мӯҳрҳо барои муқовимати истисноии фарсудашавӣ, муқовимат ба зангзанӣ ва қобилияти тоб овардан ба ҳарорати шадид хеле қадр карда мешаванд.
Нақши асосии мӯҳрҳои механикии сафолӣ нигоҳ доштани якпорчагии таҷҳизот тавассути пешгирии талафоти моеъ ё ифлосшавӣ мебошад. Онҳо дар соҳаҳои гуногун, аз ҷумла нафт ва газ, коркарди кимиёвӣ, коркарди об, дорусозӣ ва коркарди хӯрокворӣ истифода мешаванд. Истифодаи васеъи ин мӯҳрҳоро метавон ба сохтори устувори онҳо нисбат дод; онҳо аз маводҳои пешрафтаи сафолӣ сохта шудаанд, ки дар муқоиса бо дигар маводҳои мӯҳр хусусиятҳои беҳтари фаъолиятро пешниҳод мекунанд.
Мӯҳрҳои механикии сафолӣ аз ду ҷузъи асосӣ иборатанд: яке рӯйи механикии статсионарӣ (одатан аз маводи сафолӣ сохта мешавад) ва дигаре рӯйи механикии чархзананда (одатан аз графити карбон сохта мешавад). Амали мӯҳркунӣ вақте рух медиҳад, ки ҳарду рӯй бо истифода аз қувваи пружинӣ ба ҳам фишор дода мешаванд ва монеаи муассирро дар муқобили ихроҷи моеъ эҷод мекунанд. Ҳангоми кор кардани таҷҳизот, плёнкаи равғанӣ байни рӯйҳои мӯҳркунӣ соиш ва фарсудашавиро кам мекунад ва дар айни замон мӯҳри сахтро нигоҳ медорад.
Як омили муҳиме, ки мӯҳрҳои механикии сафолиро аз дигар намудҳо фарқ мекунад, муқовимати аълои онҳо ба фарсудашавӣ мебошад. Маводҳои сафолӣ дорои хосиятҳои аълои сахтӣ мебошанд, ки ба онҳо имкон медиҳанд, ки шароити абразивиро бидуни осеби назаррас таҳаммул кунанд. Ин боиси мӯҳрҳои дарозмуддат мегардад, ки нисбат ба мӯҳрҳои аз маводи нармтар сохташуда иваз ё нигоҳдории камтарро талаб мекунанд.
Илова бар муқовимати фарсудашавӣ, сафолҳо инчунин устувории гармии истисноӣ нишон медиҳанд. Онҳо метавонанд ба ҳарорати баланд бе вайроншавӣ ё аз даст додани самаранокии мӯҳркунии худ тоб оваранд. Ин онҳоро барои истифода дар барномаҳои ҳарорати баланд, ки дар он дигар маводҳои мӯҳр метавонанд пеш аз мӯҳр вайрон шаванд, мувофиқ мегардонад.
Ниҳоят, мӯҳрҳои механикии сафолӣ мутобиқати аълои кимиёвӣ ва муқовимат ба моддаҳои гуногуни зангзанандаро пешниҳод мекунанд. Ин онҳоро барои соҳаҳое, ки мунтазам бо моддаҳои кимиёвии сахт ва моеъҳои хашмгин сарукор доранд, интихоби ҷолиб мегардонад.
Мӯҳрҳои механикии керамикӣ муҳимандмӯҳрҳои ҷузъӣбарои пешгирии ихроҷи моеъ дар таҷҳизоти саноатӣ тарҳрезӣ шудааст. Хусусиятҳои беназири онҳо, ба монанди муқовимат ба фарсудашавӣ, устувории гармӣ ва мутобиқати кимиёвӣ, онҳоро барои истифодаҳои гуногун дар соҳаҳои гуногун интихоби бартарӣ мегардонанд.
| хосияти физикии керамикӣ | ||||
| Параметри техникӣ | воҳид | 95% | 99% | 99.50% |
| Зичӣ | г/см3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
| Сахтӣ | HRA | 85 | 88 | 90 |
| Суръати сӯрохнокӣ | % | 0.4 | 0.2 | 0.15 |
| Қувваи шикастагӣ | МПа | 250 | 310 | 350 |
| Коэффитсиенти васеъшавии гармӣ | 10(-6)/K | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
| Гузаронидани гармӣ | В/МК | 27.8 | 26.7 | 26 |
Мӯҳрҳои механикии карбон
Мӯҳри механикии карбон таърихи тӯлонӣ дорад. Графит изоформаи карбони элементӣ аст. Соли 1971, Иёлоти Муттаҳида маводи муваффақи мӯҳркунии механикии графити чандирро омӯхта, мушкилоти ихроҷи клапани энергияи атомиро ҳал кард. Пас аз коркарди амиқ, графити чандир ба маводи аълои мӯҳр табдил меёбад, ки бо таъсири ҷузъҳои мӯҳркунӣ ба мӯҳрҳои гуногуни механикии карбон табдил меёбанд. Ин мӯҳрҳои механикии карбон дар соҳаҳои кимиё, нафт, энергетика, ба монанди мӯҳри моеъи ҳарорати баланд истифода мешаванд.
Азбаски графити чандир дар натиҷаи васеъшавии графити васеъшуда пас аз ҳарорати баланд ба вуҷуд меояд, миқдори агенти интеркалятсионӣ, ки дар графити чандир боқӣ мемонад, хеле кам аст, аммо пурра нест, аз ин рӯ мавҷудият ва таркиби агенти интеркалятсионӣ ба сифат ва самаранокии маҳсулот таъсири калон мерасонад.
Интихоби маводи рӯйпӯши мӯҳри карбон
Ихтироъкори аслӣ кислотаи консентратсияшудаи сулфатро ҳамчун оксидант ва агенти байникалятсионӣ истифода мебурд. Аммо, пас аз молидан ба мӯҳри ҷузъи металлӣ, миқдори ками сулфати боқимонда дар графити чандир пас аз истифодаи тӯлонӣ металли тамосро занг мезанад. Бо назардошти ин нукта, баъзе олимони ватанӣ кӯшиш карданд, ки онро беҳтар кунанд, ба монанди Сонг Кемин, ки ба ҷои кислотаи сулфат кислотаи сирко ва кислотаи органикиро интихоб кард. кислота, ки дар кислотаи нитрат суст аст ва ҳароратро то ҳарорати хонагӣ паст мекунад, аз омехтаи кислотаи нитрат ва кислотаи сирко тайёр карда шудааст. Бо истифода аз омехтаи кислотаи нитрат ва кислотаи сирко ҳамчун агенти воридкунанда, графити васеъшудаи бе сулфур бо перманганати калий ҳамчун оксидант омода карда шуд ва кислотаи сирко оҳиста ба кислотаи нитрат илова карда шуд. Ҳарорат то ҳарорати хонагӣ паст карда мешавад ва омехтаи кислотаи нитрат ва кислотаи сирко тайёр карда мешавад. Сипас графити табиии пораҳои пораҳо ва перманганати калий ба ин омехта илова карда мешаванд. Дар зери омехтакунии доимӣ, ҳарорат 30°C аст. Пас аз 40 дақиқаи реаксия, об то нейтралӣ шуста мешавад ва дар ҳарорати 50-60°C хушк карда мешавад ва графити васеъшуда пас аз васеъшавии ҳарорати баланд истеҳсол карда мешавад. Ин усул ба вулканизатсия имкон намедиҳад, ба шарте ки маҳсулот ба ҳаҷми муайяни васеъшавӣ бирасад, то хусусияти нисбатан устувори маводи мӯҳркунанда ба даст оварда шавад.
| Навъ | M106H | M120H | M106K | M120K | M106F | M120F | M106D | M120D | M254D |
| Бренд | Импрегнатсияшуда | Импрегнатсияшуда | Феноли пуркардашуда | Карбони сурма (A) | |||||
| Зичӣ | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| Қувваи шикастагӣ | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
| Қувваи фишурдакунӣ | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
| Сахтӣ | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
| Сӯрохнокӣ | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1.5 | <1.5 | <1.5 |
| Ҳарорат | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |
Мӯҳрҳои механикии силикон карбидӣ
Карбиди кремний (SiC) инчунин бо номи карборунд маълум аст, ки аз реги кварсӣ, кокси нафтӣ (ё кокси ангишт), пораҳои чӯб (ки ҳангоми истеҳсоли карбиди кремнийи сабз бояд илова карда шаванд) ва ғайра сохта мешавад. Карбиди кремний инчунин дар табиат минерали нодир дорад, ки тут аст. Дар C, N, B ва дигар ашёи хоми муосири оташгирандаи ғайриоксидӣ, карбиди кремний яке аз маводҳои маъмултарин ва сарфакортарин аст, ки онро реги пӯлоди тиллоӣ ё реги оташгиранда номидан мумкин аст. Дар айни замон, истеҳсоли саноатии карбиди кремний дар Чин ба карбиди кремнийи сиёҳ ва карбиди кремнийи сабз тақсим мешавад, ки ҳарду кристаллҳои шашкунҷа бо таносуби 3.20 ~ 3.25 ва микросахтии 2840 ~ 3320 кг/м² мебошанд.
Маҳсулоти карбиди кремний вобаста ба муҳити гуногуни истифода ба намудҳои гуногун тасниф мешаванд. Он одатан бештар ба таври механикӣ истифода мешавад. Масалан, карбиди кремний маводи беҳтарин барои мӯҳри механикии карбиди кремний аст, зеро он муқовимати хуби зангзании кимиёвӣ, мустаҳкамии баланд, сахтии баланд, муқовимати хуби фарсудашавӣ, коэффитсиенти пасти соиш ва муқовимати ҳарорати баланд дорад.
Ҳалқаҳои мӯҳрии SIC-ро метавон ба ҳалқаҳои статикӣ, ҳалқаҳои ҳаракаткунанда, ҳалқаҳои ҳамвор ва ғайра тақсим кард. Силикони SiC-ро мувофиқи талаботи махсуси муштариён ба маҳсулоти гуногуни карбидӣ, ба монанди ҳалқаи гардишии карбиди силикон, нишастгоҳи статсионарии карбиди силикон, буттаи карбиди силикон ва ғайра табдил додан мумкин аст. Он инчунин метавонад дар якҷоягӣ бо маводи графитӣ истифода шавад ва коэффитсиенти соиши он аз сафолии алюминий ва хӯлаи сахт хурдтар аст, аз ин рӯ онро дар арзиши баланди PV, махсусан дар шароити кислотаи қавӣ ва ишқори қавӣ истифода бурдан мумкин аст.
Кам шудани соиши SIC яке аз бартариҳои асосии истифодаи он дар мӯҳрҳои механикӣ мебошад. Аз ин рӯ, SIC метавонад нисбат ба дигар маводҳо ба фарсудашавӣ ва кандашавӣ беҳтар тоб оварад ва мӯҳлати кори мӯҳрро дароз кунад. Илова бар ин, кам шудани соиши SIC ниёз ба равғанмолиро кам мекунад. Набудани равғанмолӣ эҳтимолияти ифлосшавӣ ва зангзаниро кам мекунад ва самаранокӣ ва эътимоднокиро беҳтар мекунад.
SIC инчунин ба фарсудашавӣ муқовимати зиёд дорад. Ин нишон медиҳад, ки он метавонад истифодаи пайвастаро бидуни вайроншавӣ ё шикастан таҳаммул кунад. Ин онро ба маводи беҳтарин барои истифодаҳое табдил медиҳад, ки сатҳи баланди эътимоднокӣ ва устувориро талаб мекунанд.
Онро инчунин метавон аз нав пӯшонд ва сайқал дод, то мӯҳр дар тӯли мӯҳлати хизматаш чандин маротиба таъмир карда шавад. Он одатан бештар ба таври механикӣ, масалан, дар мӯҳрҳои механикӣ барои муқовимати хуби зангзании кимиёвӣ, мустаҳкамии баланд, сахтии баланд, муқовимати хуби фарсудашавӣ, коэффитсиенти хурди соиш ва муқовимати ҳарорати баланд истифода мешавад.
Ҳангоми истифода барои рӯйҳои мӯҳргузории механикӣ, карбиди кремний ба беҳтар шудани самаранокӣ, дароз шудани мӯҳлати мӯҳр, кам шудани хароҷоти нигоҳдорӣ ва кам шудани хароҷоти амалиётӣ барои таҷҳизоти гардишкунанда, ба монанди турбинаҳо, компрессорҳо ва насосҳои марказгурез оварда мерасонад. Карбиди кремний вобаста ба тарзи истеҳсолаш метавонад хосиятҳои гуногун дошта бошад. Карбиди кремнийи бо реаксия пайвастшуда тавассути пайваст кардани зарраҳои карбиди кремний ба якдигар дар раванди реаксия ба вуҷуд меояд.
Ин раванд ба аксари хосиятҳои физикӣ ва гармии мавод таъсири назаррас намерасонад, аммо муқовимати кимиёвии маводро маҳдуд мекунад. Маъмултарин моддаҳои кимиёвӣ, ки мушкилот эҷод мекунанд, каустикҳо (ва дигар моддаҳои кимиёвии дорои рН-и баланд) ва кислотаҳои қавӣ мебошанд ва аз ин рӯ, карбиди кремнийи бо реаксия пайвастшударо набояд бо ин барномаҳо истифода бурд.
Инфилтратсияи реаксия-синтеризатсияшудакарбиди кремний. Дар чунин мавод, сӯрохиҳои маводи аслии SIC дар раванди воридшавӣ бо сӯхтани кремнийи металлӣ пур карда мешаванд, ки дар натиҷа SiC-и дуюмдараҷа пайдо мешавад ва мавод хосиятҳои механикии истисноӣ пайдо мекунад ва ба фарсудашавӣ тобовар мегардад. Аз сабаби камшавии ҳадди ақали худ, онро дар истеҳсоли қисмҳои калон ва мураккаб бо таҳаммулпазирии наздик истифода бурдан мумкин аст. Аммо, миқдори кремний ҳарорати максималии кориро то 1350 °C маҳдуд мекунад, муқовимати кимиёвӣ низ то тақрибан рН 10 маҳдуд аст. Мавод барои истифода дар муҳитҳои хашмгини ишқорӣ тавсия дода намешавад.
СинтезшудаКарбиди кремний бо роҳи пухтани гранулаи хеле майдаи SIC-и пешакӣ фишурдашуда дар ҳарорати 2000°C барои ташкили пайвандҳои мустаҳкам байни доначаҳои мавод ба даст оварда мешавад.
Аввалан, шабака ғафс мешавад, сипас сӯрохнокӣ кам мешавад ва дар ниҳоят пайвандҳо байни донаҳо пухта мешаванд. Дар раванди чунин коркард, коҳиши назарраси маҳсулот ба амал меояд - тақрибан 20%.
Ҳалқаи мӯҳри SSIC ба ҳама моддаҳои кимиёвӣ тобовар аст. Азбаски дар сохтори он кремнийи металлӣ мавҷуд нест, онро дар ҳарорати то 1600C бе таъсир расонидан ба мустаҳкамии он истифода бурдан мумкин аст.
| амвол | R-SiC | S-SiC |
| Сӯрохнокӣ (%) | ≤0.3 | ≤0.2 |
| Зичӣ (г/см3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
| Сахтӣ | 110~125 (HS) | 2800 (кг/мм2) |
| Модули чандирӣ (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
| Миқдори SiC (%) | ≥85% | ≥99% |
| Таркиби Si (%) | ≤15% | 0.10% |
| Қувваи хамшавӣ (Mpa) | ≥350 | 450 |
| Қувваи фишурдашавӣ (кг/мм2) | ≥2200 | 3900 |
| Коэффитсиенти васеъшавии гармӣ (1/℃) | 4.5×10-6 | 4.3×10-6 |
| Муқовимат ба гармӣ (дар атмосфера) (℃) | 1300 | 1600 |
Мӯҳри механикии TC
Маводҳои TC дорои хусусиятҳои сахтии баланд, мустаҳкамӣ, муқовимати фарсудашавӣ ва муқовимат ба зангзанӣ мебошанд. Он бо номи "Дандони саноатӣ" маъруф аст. Аз сабаби самаранокии баланди худ, он дар саноати ҳарбӣ, кайҳонӣ, коркарди механикӣ, металлургия, пармакунии нафт, алоқаи электронӣ, меъморӣ ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешавад. Масалан, дар насосҳо, компрессорҳо ва омехтакунакҳо, ҳалқаҳои карбидии волфрам ҳамчун мӯҳрҳои механикӣ истифода мешаванд. Муқовимати хуби фарсудашавӣ ва сахтии баланд онро барои истеҳсоли қисмҳои фарсудашавӣ бо ҳарорати баланд, соиш ва зангзанӣ мувофиқ мегардонад.
Аз рӯи таркиби кимиёвӣ ва хусусиятҳои истифода, TC-ро ба чор категория тақсим кардан мумкин аст: вольфрам-кобалт (YG), вольфрам-титан (YT), тантал-титан-волфрам (YW) ва карбиди титан (YN).
Хӯлаи сахти вольфрам-кобалт (YG) аз WC ва Co иборат аст. Он барои коркарди маводҳои шикананда ба монанди оҳани рехтагарӣ, металлҳои ғайриранга ва маводҳои ғайриметаллӣ мувофиқ аст.
Стеллит (YT) аз WC, TiC ва Co иборат аст. Бо илова кардани TiC ба хӯла, муқовимати фарсудашавии он беҳтар мешавад, аммо қувваи хамшавӣ, самаранокии суфтакунӣ ва гузаронандагии гармӣ коҳиш ёфтааст. Аз сабаби шиканандагии он дар ҳарорати паст, он танҳо барои буридани маводҳои умумии суръати баланд мувофиқ аст ва барои коркарди маводҳои шикананда нест.
Кобалти тантал (ниобий)-и титани волфрам (YW) ба хӯла илова карда мешавад, то сахтӣ, қувват ва муқовимати фарсудашавиро дар ҳарорати баланд тавассути миқдори муносиби карбиди тантал ё карбиди ниобий афзоиш диҳад. Дар айни замон, тобоварӣ бо иҷрои беҳтари буриши ҳамаҷониба низ беҳтар мешавад. Он асосан барои маводҳои буриши сахт ва буриши фосилавӣ истифода мешавад.
Синфи асосии титани карбоншуда (YN) хӯлаи сахт бо фазаи сахти TiC, никел ва молибден мебошад. Бартариҳои он сахтии баланд, қобилияти зидди часпидан, зидди фарсудашавии ҳилол ва қобилияти зидди оксидшавӣ мебошанд. Дар ҳарорати зиёда аз 1000 дараҷа, онро ҳоло ҳам коркард кардан мумкин аст. Он барои коркарди пайвастаи пӯлоди хӯла ва пӯлоди хомӯшкунанда истифода мешавад.
| модел | миқдори никел (вазн%) | Зичӣ (г/см²) | сахтӣ (HRA) | Қувваи хамшавӣ (≥N/mm²) |
| YN6 | 5.7-6.2 | 14.5-14.9 | 88.5-91.0 | Соли 1800 |
| YN8 | 7.7-8.2 | 14.4-14.8 | 87.5-90.0 | Соли 2000 |
| модел | миқдори кобалт (вазн%) | Зичӣ (г/см²) | сахтӣ (HRA) | Қувваи хамшавӣ (≥N/mm²) |
| YG6 | 5.8-6.2 | 14.6-15.0 | 89.5-91.0 | Соли 1800 |
| YG8 | 7.8-8.2 | 14.5-14.9 | 88.0-90.5 | Соли 1980 |
| YG12 | 11.7-12.2 | 13.9-14.5 | 87.5-89.5 | 2400 |
| YG15 | 14.6-15.2 | 13.9-14.2 | 87.5-89.0 | 2480 |
| YG20 | 19.6-20.2 | 13.4-13.7 | 85.5-88.0 | 2650 |
| YG25 | 24.5-25.2 | 12.9-13.2 | 84.5-87.5 | 2850 |