- ▸18 пунктов контроля качества охватывают весь процесс — от содержания золы в сырье до плотности, твердости, прочности на сжатие, пористости, степени пропитки, точности размеров и газонепроницаемости
- ▸Пористость пропитанного углеродного графита должна быть <2%; для марок с металлической пропиткой требуется прочность на сжатие ≥200 МПа и твердость по Шору HS 70-90
- ▸Плоскостность уплотнительных поверхностей для высоковакуумных уплотнений должна быть <0,003 мм; требования к утечке для сверхвысокого вакуума — <1×10⁻¹¹ Па·м³/с
- ▸Для высокоточных применений используется масс-спектрометрия с разрядом свечения GDMS для обнаружения примесей на уровне ппм; точность координатно-измерительной машины достигает 1,8 мкм
- ▸Содержание золы в углеродном графите высокой чистоты <0,1%, сверхвысокой чистоты <0,05%; щелочные металлы Na/K требуют особого контроля
Качество — это жизненная линия предприятий по производству уплотнений. Для уплотнительных колец из углеродного графита — прецизионных компонентов, применяемых в критически важных установках, таких как насосы, компрессоры и вакуумное оборудование, — любой дефект качества может привести к простоям оборудования или даже авариям. Huahao Sealing Co., Ltd. создала систему контроля качества полного цикла — от входного контроля сырья до отгрузки готовой продукции, охватывающую 18 ключевых пунктов проверки. В этой статье систематически представлены методы контроля, оборудование, стандарты и критерии приемки, что помогает закупщикам и инженерам глубоко понять основы контроля качества уплотнений из углеродного графита.
1. Контрольные показатели сырья
1.1 Определение содержания золы
Содержание золы — ключевой показатель чистоты углеродного графитового сырья, отражающий количество неорганических примесей. Метод испытания: образец помещают в муфельную печь, прокаливают при 850°C в течение 4 часов до постоянной массы; остаток — это зола. Наши стандарты: для общего промышленного сорта содержание золы <0,5%, для сорта высокой чистоты <0,1%, для сорта сверхвысокой чистоты <0,05%. Оборудование для испытаний: высокотемпературная муфельная печь Nabertherm L9 производства Германии, точность контроля температуры ±2°C.
1.2 Определение распределения размера частиц
Распределение размера частиц сырья напрямую влияет на плотность прессования и характеристики спекания. Мы используем лазерный анализатор размера частиц Malvern Mastersizer 3000 с диапазоном измерений 0,01–3500 мкм, способный строить полные кривые распределения частиц. Требования стандарта: D50 контролируется в диапазоне 20–50 мкм, ширина распределения Span <1,5.
1.3 Определение летучих веществ
Содержание летучих веществ влияет на усадку объема при обжиге. Метод испытания: нагрев при 900°C в атмосфере азота в течение 7 минут с измерением потери массы. Требование стандарта: содержание летучих веществ <0,5%.
2. Испытания физических свойств
2.1 Испытание объемной плотности
Объемная плотность — это наиболее фундаментальное физическое свойство материалов из углеродного графита. Метод испытания основан на геометрическом измерении и взвешивании: точно измеряют размеры образца, затем взвешивают для расчёта плотности. Оборудование для испытаний: электронные весы Mettler Toledo XP204 с разрешением 0,1 мг. Наши стандарты: плотность углеродного графита 1,70–1,85 г/см³, плотность графита с металлической пропиткой 2,0–2,5 г/см³.
2.2 Испытание твердости по Шору
Твердость отражает сопротивление материала вдавливанию и износу. Используется твердомер HS-19GD по Шору, выбирается 5–10 точек измерения на поверхности образца, результаты усредняются. Критерии приемки: чистый углеродный графит HS 40–60, углеродный графит с пропиткой смолой HS 55–75, углеродный графит с металлической пропиткой HS 70–90.
2.3 Испытание прочности на сжатие
Прочность на сжатие является основой для выдерживания давления уплотнения. Используется универсальная испытательная машина с нагрузкой 0,5 мм/мин, фиксируется максимальная нагрузка при разрушении образца. Стандартные требования: чистый углеродный графит ≥100 МПа, углеродный графит с пропиткой смолой ≥150 МПа, углеродный графит с металлической пропиткой ≥200 МПа.
2.4 Испытание прочности на изгиб
Прочность на изгиб отражает сопротивление материала разрушению при изгибе. Применяется метод трёхточечного изгиба с пролетом 30 мм и скоростью нагрузки 0,5 мм/мин. Стандартное требование: ≥40 МПа.
3. Испытания микроструктуры
3.1 Испытание пористости
Пористость напрямую влияет на прочность материала и проницаемость. Методы испытаний: вакуумная пропитка для определения открытой пористости или метод Архимеда для общей пористости. Стандартные требования: пористость непроницаемого углеродного графита 10–18%, пористость после пропитки <2%.
3.2 Испытание степени пропитки
Степень пропитки отражает полноту процесса пропитки. Метод испытания: взвешивание до и после пропитки, расчет прироста массы. Стандартные требования: прирост массы при пропитке смолой 3–8%, при металлической пропитке 15–30%. Оборудование для контроля качества пропитки обеспечивает точность до 0,01 г.
3.3 Испытание металлографической структуры
С помощью металлографического микроскопа исследуется микроструктура графита, оцениваются размер зерен, распределение пор и равномерность распределения пропиточного фазового состава. Наш металлографический микроскоп Olympus GX53 имеет максимальное увеличение 1000× и оснащён программным обеспечением для автоматического количественного анализа изображений.
4. Испытания химических свойств
4.1 Анализ химического состава
Используются методы рентгенофлуоресцентной спектрометрии (XRF) и оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES) для анализа химического состава материала, с акцентом на содержание элементов Fe, Si, Al, Ca, Na и K. Для высокоточных применений также проводится анализ масс-спектрометрией с разрядом в плазме (GDMS), с пределами обнаружения на уровне частей на миллиард (ppb).
4.2 Испытание коррозионной стойкости
Образцы погружаются в заданные среды (например, 20% соляная кислота, 20% гидроксид натрия, ацетон и др.) на 168 часов, измеряются скорость изменения массы и прочности. Критерии приемки: скорость изменения массы <1%, сохранение прочности >90%.
5. Испытания на размерные и геометрические допуски
5.1 Испытания на точность размеров
С использованием координатно-измерительных машин, микрометров, микрометров для внутренних диаметров и других прецизионных измерительных инструментов проводится проверка ключевых размеров. Наша координатно-измерительная машина Hexagon Global S обеспечивает точность измерений до 1,8 μm, что соответствует самым высоким требованиям по точности. Основные проверяемые параметры включают внутренний диаметр, внешний диаметр, высоту и толщину.
5.2 Испытания на плоскостность
Плоскостность уплотнительной поверхности напрямую влияет на герметичность уплотнения. Испытания проводятся с помощью лазерных плоскостных интерферометров или электронных уровней. Стандартные требования: плоскостность обычных уплотнений <0,01 мм, плоскостность уплотнений для высоких вакуумов <0,003 мм.
5.3 Испытания шероховатости поверхности
Используется измеритель шероховатости поверхности Mitutoyo SJ-410 для контроля шероховатости уплотнительной поверхности. Стандартные требования: для скользящих уплотнений Ra 0,2–0,8 μm, для статических уплотнений Ra 0,4–1,6 μm, для особо точных применений Ra <0,1 μm.
5.4 Испытания концентричности и перпендикулярности
С помощью координатно-измерительных машин проверяется концентричность внутренних и наружных окружностей, перпендикулярность плоскостей к оси и другие геометрические допуски. Стандартные требования: концентричность <0,01 мм, перпендикулярность <0,005 мм.
6. Испытания функциональных характеристик
6.1 Испытания герметичности на газопроницаемость
Используются детекторы утечек с масс-спектрометром на основе гелия для измерения скорости утечки уплотнений. Для промышленных уплотнений требуется скорость утечки <1×10⁻³ Па·м³/с, для вакуумных уплотнений <1×10⁻⁹ Па·м³/с, для сверхвысоковакуумных <1×10⁻¹¹ Па·м³/с.
6.2 Испытания трения и износа
Испытания проводятся на вертикальном универсальном стенде MM-W1, моделирующем реальные условия эксплуатации, для определения коэффициента трения и скорости износа. Условия испытаний могут быть адаптированы по нагрузке, скорости, температуре и рабочей среде.
6.3 Испытания скорости дегазации (для вакуумных изделий)
С помощью квадрупольного масс-спектрометра динамически измеряется спектр скорости дегазации образцов, что позволяет проверить соответствие углеродного графита вакуумного класса требованиям вакуумных применений.
7. Итоговый предпродажный контроль
7.1 Визуальный осмотр
Проводится 100% визуальный контроль качества поверхности, при котором не допускаются трещины, сколы, царапины и включения. Система автоматического контроля с использованием промышленной камеры обеспечивает точность проверки до 0,05 мм.
7.2 Проверка маркировки и упаковки
Проверяется четкость и точность идентификации продукции (марка, номер партии, дата производства), а также соответствие упаковки требованиям транспортировки.
Заключение
18 пунктов контроля качества составляют строгую систему обеспечения качества Huahao Sealing Co., Ltd. Каждое уплотнительное кольцо из углеродного графита, отправляемое с завода, проходит тщательную проверку и сопровождается полным отчетом об испытаниях. Мы твердо убеждены, что только через предельное стремление к качеству можно заслужить долгосрочное доверие клиентов. Для более подробной консультации по нашей системе контроля качества, пожалуйста, свяжитесь с нашей командой управления качеством.