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陶瓷密封件產品材料的密封性能
來源：廣東東晟密封科技有限公司更新時間：2017-01-28
陶瓷密封件產品的密封性能：
采取工程陶瓷密封件作為密封副結構,可充分利用陶瓷密封件產品的表面特性,與金屬密封件產品表面一樣,盡管陶瓷材料表面經研磨加工后表面粗糙度會變得較低,在表面上仍會存在微觀不平整性,即存在很多微凸體,典型的微凸體與表面可形成一定的角度。另外,陶瓷密封件產品在加工過程中,也可能在表面和亞表面產生一些顯微裂紋和其它的。
由于陶瓷材料存在微觀不平整性,兩接觸面也需要一個磨合期,兩個相互接觸而運動的陶瓷密封元件,在摩擦過程中,也有一個由磨合期到穩定磨損期的過程。這是因為陶瓷表面經磨削加工后所形成的微小波峰比較容易被磨去。這時的磨損速度較快,待這些微小波峰磨損掉后,就進入了相對穩定的磨損期。其陶瓷密封件產品的表面達到相對光滑,這期間磨損、摩擦、摩擦熱都在發生變化。在一定壓力下,此時的密封度也由低到高變化,接觸間隙隨之減少。
陶瓷材料除了表面存在微凸體外,還會被一層薄 膜所覆蓋。在外層可能有一個吸附層,這種吸附層決定于陶瓷材料的類型,對于非氧化鋁陶瓷可由氧化層覆蓋。對于氧化鋁陶瓷,其本身就是氧化物結構,這種覆蓋層,大多是大氣中凝聚的水蒸氣或碳氫化合物形成的表面物理吸附膜構成。而陶瓷密封件產品的顯微組織是由許多微小顆粒組成,這些微觀不平整性為這種物理吸附膜的覆蓋提供了條件,因此,吸附層的形成可阻礙陶瓷材料的磨損,從而保證良好的密封。
在密封結構中,密封的性能不好就會引起泄漏的發生,可以說密封與泄漏是一對共存的矛盾。泄漏是隔離物體上出現的傳質現象,在陶瓷型密封件產品結構中,由于在接觸面上存在著微觀不平整性,在磨合之前和磨合之中的泄漏是不一樣的,它與密封副工作時間有密切關系,磨合期之前的接觸間隙較大,其泄漏量相對比較大,此時,接觸的真實面積并不大,只是些點接觸,引起摩擦系數增大,從而微凸點的磨平,隨著時間的推移,兩接觸面的間隙逐漸減小直至形成研合性接觸狀態,使得泄漏量降低到零狀態。磨合以后,兩接觸表面的不平度會隨著時間而增加,兩配合的密封副表面的微凸體會相互磨損,會使得接觸面積增加,造成泄漏量隨之增加。對于工程陶瓷材料來說,由于化學穩定性好,熱穩定性較高,這種泄漏量的變化是非常緩慢的。
采取工程陶瓷密封件作為密封副結構,可充分利用陶瓷密封件產品的表面特性,與金屬密封件產品表面一樣,盡管陶瓷材料表面經研磨加工后表面粗糙度會變得較低,在表面上仍會存在微觀不平整性,即存在很多微凸體,典型的微凸體與表面可形成一定的角度。另外,陶瓷密封件產品在加工過程中,也可能在表面和亞表面產生一些顯微裂紋和其它的。
由于陶瓷材料存在微觀不平整性,兩接觸面也需要一個磨合期,兩個相互接觸而運動的陶瓷密封元件,在摩擦過程中,也有一個由磨合期到穩定磨損期的過程。這是因為陶瓷表面經磨削加工后所形成的微小波峰比較容易被磨去。這時的磨損速度較快,待這些微小波峰磨損掉后,就進入了相對穩定的磨損期。其陶瓷密封件產品的表面達到相對光滑,這期間磨損、摩擦、摩擦熱都在發生變化。在一定壓力下,此時的密封度也由低到高變化,接觸間隙隨之減少。
陶瓷材料除了表面存在微凸體外,還會被一層薄 膜所覆蓋。在外層可能有一個吸附層,這種吸附層決定于陶瓷材料的類型,對于非氧化鋁陶瓷可由氧化層覆蓋。對于氧化鋁陶瓷,其本身就是氧化物結構,這種覆蓋層,大多是大氣中凝聚的水蒸氣或碳氫化合物形成的表面物理吸附膜構成。而陶瓷密封件產品的顯微組織是由許多微小顆粒組成,這些微觀不平整性為這種物理吸附膜的覆蓋提供了條件,因此,吸附層的形成可阻礙陶瓷材料的磨損,從而保證良好的密封。
在密封結構中,密封的性能不好就會引起泄漏的發生,可以說密封與泄漏是一對共存的矛盾。泄漏是隔離物體上出現的傳質現象,在陶瓷型密封件產品結構中,由于在接觸面上存在著微觀不平整性,在磨合之前和磨合之中的泄漏是不一樣的,它與密封副工作時間有密切關系,磨合期之前的接觸間隙較大,其泄漏量相對比較大,此時,接觸的真實面積并不大,只是些點接觸,引起摩擦系數增大,從而微凸點的磨平,隨著時間的推移,兩接觸面的間隙逐漸減小直至形成研合性接觸狀態,使得泄漏量降低到零狀態。磨合以后,兩接觸表面的不平度會隨著時間而增加,兩配合的密封副表面的微凸體會相互磨損,會使得接觸面積增加,造成泄漏量隨之增加。對于工程陶瓷材料來說,由于化學穩定性好,熱穩定性較高,這種泄漏量的變化是非常緩慢的。
