1、碳—石墨
碳石墨为层状结构,由于层间结合力小,故层之间易滑动,从而有较好的润滑性;另外,石墨导热快,但其强度低、硬度小、不耐磨。碳为无定型的乱层结构,故硬度高,强度亦高,且耐磨。
就摩擦副材料来说,人们以碳为主,加入定量的石墨粘结煅烧成碳石墨,它就具有摩擦副所要求的综合性能。
碳—石墨根据烧制中加入石墨的量可分为软、中、硬三种,石墨越多则越软。
碳—石墨制品经浸渍数脂或金属后可以消除煅烧后形成的气孔,成为理想的密封材料。浸渍材料有酚醛树脂(如M106F)、呋喃树脂(如M106K)、环氧树脂(如M106H)、聚四氟乙烯(如M158J)、金属锑(如M163D)等。其中M106K耐酸、碱及溶济,使用温度≯200℃。
常用的石墨制品有纯碳类、浸渍数脂类、浸金属类及热压石墨,其中热压石墨一般用于小轴径密封,浸金属石墨适用于温度和压力较高的场合,但耐腐蚀性能较差。浸渍数脂石墨的综合性能较好。
2、不锈钢
不锈钢因加工制造比较容易,成本较低,同时也具有一定的硬度和耐磨性,所以也可应用于某些场合。常用的可作为密封副的不锈钢材料有:304、316、316L、PH-17等。
3、陶瓷
陶瓷硬度高、耐腐蚀及耐磨,是机械密封常用材料,但陶瓷的导热性相对较差,使用不当会发生热裂。
氧化铝陶瓷采用95~99.8%的氧化铝及少量氧化钙、氧化镁、氧化铬等,经原材料处理、成型、烧结、加工等工序制成。目前国内常用99瓷与95瓷,其中以99瓷性能较好。如在陶瓷中填充一定量的金属粉(Fe/Cr/Cu等)可制成金属陶瓷,其抗振性能增加,脆性较陶瓷有所改善,但耐腐蚀性能下降。
4、碳化钨
常用的硬质合金以WC为硬质相,以Co为粘结相烧结而成,一般称为碳化钨。
由于硬质合金加工困难及价格较贵,故机械密封中多半采用镶嵌结构,即碳化钨热装于动环座上制成摩擦副。
5、碳化硅
无压烧结碳化硅与反应烧结碳化硅制品相比,具有以下明显优点:
A、使用温度较高;
B、耐化学性能更强;
C、耐磨性更好。