機械密封材料

● 缺：不耐強鹼、鹽酸和三氯化鐵的熱溶液腐蝕。因為硬度較低，所以耐磨性不夠理想，特別是在含有結晶顆粒的介質中使用時磨耗大，在許多場合已被陶瓷材料所取代。

④rc硬質合金——以不鏽鋼作基環，以銅作為粘結相，利用滲透法將低共熔的鑄造硬質合金粉末製成耐磨面層，面層與基體之間也由銅結合。

● 優：顯微硬度高，可潤性強，具有良好的減摩效能，耐磨損。在含顆粒的介質中，耐磨效能由於其它硬質金屬。

● 缺：耐腐效能受粘結相銅的制約，因而應用受到一定的限制。

● 主要應用：rc合金使專門為潛水電幫浦用機械密封而開發的摩擦副材料，在井液中抗泥沙、懸浮鹽液的磨損和腐蝕。具有良好的塑性，有利於緩和熱應力；若將rc合金環加熱到500℃放入冷水中（反覆10次），不會出現環裂紋和脫層，現已推廣用到熱油幫浦機械密封的摩擦副。

⑤碳化鉻硬質合金——以cr3o2為硬質相，ni為粘結相的耐熱、耐腐蝕合金。

特點如下：

● 導熱性能好，有利於釋放熱摩擦，抗熱裂。

● 在高溫下具有優異的抗氧化效能，在一千度空氣條件下，加熱二小時無任何變化。

● 耐腐蝕性能優異。

● 良好的熱穩定性，在五百度溫度下將燒焊環保溫十分鐘，然後經油冷卻，反覆10次以上，不出現炸裂現象。

● 相對密度小。將它和不鏽鋼環用真空燒結在一起作為密封環，從而解決了向前結構在高溫工況下的脫環問題。用作金屬波紋管端麵滑動材料，可以減輕波紋管自重，以防止因頭部下垂而引起附加載荷，有利於動平衡。

⑥堆焊硬質合金——分鈷基和鉻基兩種，用作機械密封摩擦副環以前者居多。

● 優：多用以作機械密封環的耐磨表面。在pv值不高的釜用機械密封中，占有重要地位。特別適用於大軸徑，品種多，數量少的密封件。

● 缺：硬度不高且不均勻，所以耐磨性較差，因為幫浦用機械密封很少採用。

1.1.2工程陶瓷

工程陶瓷具有極好的化學穩定性，硬度高，耐磨損，使耐腐蝕機械密封理想的摩擦副組對材料。但其共有的缺點是抗衝擊韌性低，脆性大。

①氧化鋁陶瓷——氧化鋁的強度收起密度、微觀結構的影響。耐熱衝擊效能差，耐腐蝕性能強。

②氧化鋁金屬陶瓷——是在氧化鋁中新增了少量的金屬元素而構成。陶瓷中加入金屬可改善其熱導率，降低脆性，但耐腐蝕性有所下降。目前主要用於批量較大的汽車冷卻水幫浦以及清水幫浦的機械密封上。

③氮化矽陶瓷——耐腐蝕用機械密封材料，因製備工藝不同分類不同。各種氮化矽的物理力學效能見p129。

a．反應燒結氮化矽

主要特點是：素坯可以機械加工，能製成形狀複雜的製品；經二次氮化後的尺寸變化小，抗衝擊性優良，耐腐蝕。由於它的坯體內留有10%~15%的氣孔，其中大部分為密封氣孔，因此它的強度和硬度使氮化矽製品中最低的。

較厚的製品不易燒結，有時會出現「流矽」現象。它僅適合於pv值不高的場合。

b．熱壓氮化矽

是氮化矽中效能最佳的材料。它的硬度高，緻密性好，接近理論密度，抗彎強度可達800~1000mpa；耐磨性和耐腐蝕性優良。其缺點是成本高和難以成形狀複雜的密封環。

c．無壓燒結氮化矽

使以人工合成的氮化矽粉為原料，加入鎂鋁尖晶石（mgoal2o3）和稀土氧化物（ceo）等新增劑，在常壓下高溫促進燒結。它的效能接近熱壓氮化矽，抗彎強度可達600~800mpa，硬度hra90~92。其缺點是成本高，素坯燒結時收縮率偏大，收縮率為15%~20%，容易引起燒結變形。

d．重燒結氮化矽

在矽粉中新增氧化鋁等新增劑製成素坯後，先