ประเภทของกราไฟต์ที่ผ่านการอัดซึมและคู่มือการเลือกใช้

โครงสร้างคาร์บอนกราไฟต์ที่ผ่านการเผาแล้วจะมีพฤติกรรมแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงขึ้นอยู่กับสารที่เติมเต็มรูพรุน: การอัดซึมด้วยฟีนอลิกเหมาะกับ -50 ถึง 200°C, แอนติโมนีรองรับการรับน้ำหนักสูงในอุณหภูมิสูงถึง 450°C, และ PTFE ทนทานต่อสื่อเกือบทุกชนิด การเลือกสารอัดซึมผิดประเภทเป็นสาเหตุหลักของการเสียหายของแหวนซีลก่อนเวลา บทความนี้จัดเรียงตามตัวกลาง อุณหภูมิ และความดัน เพื่อแสดงขอบเขตการใช้งานของคาร์บอนกราไฟต์อัดซึม 6 ชนิด ได้แก่ ฟีนอลิก, ฟูราน, อีพ็อกซี่, แอนติโมนี, แบบบิท และ PTFE พร้อมตารางช่วยตัดสินใจเลือก

1. บทบาทสำคัญของการอัดซึม

โครงสร้างคาร์บอนกราไฟต์หลังการเผามีรูพรุนเชื่อมต่อกันประมาณ 10%-20% ซึ่งทำให้ตัวกลางซึมผ่านและความแข็งแรงทางกลลดลง การอัดซึมคือการเติมเต็มรูพรุนเหล่านี้โดยการบังคับให้สารอัดซึมในรูปของของเหลวหรือของหลอมเหลวซึมเข้าไปในรูพรุนภายใต้แรงดันและทำให้แข็งตัว

1.1 วัตถุประสงค์หลัก 3 ประการ

วัตถุประสงค์หลักของการอัดซึมคือ: ประการแรก ลดรูพรุนให้ต่ำกว่า 2% เพื่อให้เกิดการซีล; ประการที่สอง ปรับปรุงความแข็งแรงทางกล โดยเฉพาะความแข็งแรงจากแรงอัดและแรงกระแทก; ประการที่สาม มอบความเข้ากันได้ทางเคมีหรือความต้านทานอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงแก่วัสดุ

1.2 การควบคุมกระบวนการความลึกของการอัดซึม

ความลึกของการอัดซึมต้องซึมผ่านหน้าตัดชิ้นงานทั้งหมด มิฉะนั้นบริเวณที่ไม่ได้รับการอัดซึมจะกลายเป็นช่องทางให้ตัวกลางซึมผ่าน Huahao ใช้กระบวนการอัดซึมแบบสุญญากาศ-แรงดันร่วม โดยมีสุญญากาศ ≤-0.095MPa, แรงดัน 1.0-1.5MPa และปรับเวลาการอัดซึมตามความหนาของผนังเพื่อให้มั่นใจว่าการอัดซึมเต็มที่ทั่วชิ้นงาน

2. ประเภทคาร์บอนกราไฟต์ที่ผ่านการอัดซึมหลัก 6 ประเภท

2.1 คาร์บอนกราไฟต์ที่ผ่านการอัดซึมด้วยเรซินฟีนอลิก

การอัดซึมด้วยฟีนอลิกเป็นรูปแบบที่ใช้กันทั่วไป เหมาะสำหรับอุณหภูมิ -50°C ถึง +200°C ทนต่อน้ำ น้ำมัน กรดและด่างอ่อน มีความแข็งแรงทางกลดีและต้นทุนปานกลาง การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ปั๊มน้ำสะอาด ปั๊มน้ำมัน และซีลกลทั่วไป ข้อเสียคือทนต่อกรดออกซิไดซ์แรง เช่น กรดไนตริกเข้มข้นไม่เพียงพอ

2.2 คาร์บอนกราไฟต์ที่ผ่านการอัดซึมด้วยเรซินฟูแรน

คาร์บอนกราไฟต์ที่ผ่านการอัดซึมด้วยฟูแรนมีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงกว่าเล็กน้อย (-50°C ถึง +250°C) จุดเด่นที่สุดคือทนต่อกรดและด่างแรง โดยเฉพาะกรดไฮโดรคลอริก กรดซัลฟิวริก และโซเดียมไฮดรอกไซด์ รวมถึงทนทานต่อสารละลายอินทรีย์ได้ดี การใช้งานทั่วไป ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์เคมี อุปกรณ์ล้างกรด และเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์เมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออน

2.3 คาร์บอนกราไฟต์ที่ผ่านการอัดซึมด้วยเรซินอีพ็อกซี่

คาร์บอนกราไฟต์ที่ผ่านการอัดซึมด้วยอีพ็อกซี่มีความแข็งแรงในการยึดเกาะและสมบัติทางกลยอดเยี่ยม ทนต่อน้ำ น้ำมัน และสารละลายด่าง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานสุขอนามัยในอุตสาหกรรมอาหารและยา อย่างไรก็ตาม ความทนทานต่ออุณหภูมิต่ำกว่า (-50°C ถึง +180°C) และทนกรดน้อยกว่าฟูแรน

2.4 คาร์บอนกราไฟต์ที่ผ่านการอัดซึมด้วยโลหะแอนติโมนี

การอัดซึมด้วยแอนติโมนีเป็นตัวเลือกแรกสำหรับงานที่มีอุณหภูมิสูงและรับภาระหนัก เหมาะสำหรับ -100°C ถึง +450°C มีความแข็งสูงถึง 90-110 HS และเพิ่มความแข็งแรงในการรับแรงอัดอย่างมีนัยสำคัญ เหมาะสำหรับปั๊มน้ำมันอุณหภูมิสูง ซีลกังหัน และปั๊มน้ำมันหมุนเวียนร้อน อย่างไรก็ตาม คาร์บอนกราไฟต์ที่อัดซึมด้วยแอนติโมนีมีราคาสูงกว่าและไม่ทนต่อกรดแรง

2.5 คาร์บอนกราไฟต์ที่ผ่านการอัดซึมด้วยโลหะผสมบาบบิทต์

คาร์บอนกราไฟต์ที่อัดซึมด้วยบาบบิทต์รองรับอุณหภูมิ -100°C ถึง +350°C มีความเหนียวทนทานต่อแรงกระแทกและป้องกันการติดขัด เหมาะสำหรับบุชชิ่งงานหนัก แบริ่งขนาดใหญ่ และแบริ่งใบพัดเรือ

2.6 คาร์บอนกราไฟต์ที่ผ่านการอัดซึมด้วย PTFE

คาร์บอนกราไฟต์ที่อัดซึมด้วย PTFE รองรับอุณหภูมิ -100°C ถึง +250°C จุดเด่นที่สุดคือความเฉื่อยทางเคมีสูงมาก ทนต่อสารส่วนใหญ่แทบทุกชนิด (ยกเว้นโลหะด่างหลอมเหลวและฟลูออรีนธาตุ) พร้อมสมรรถนะแรงเสียดทานต่ำยอดเยี่ยม เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมยา เคมี และอาหารที่ต้องการความสะอาดสูง

3. ตารางตัดสินใจเลือกใช้

เพื่อช่วยวิศวกรเลือกได้รวดเร็ว Huahao จัดทำตารางตัดสินใจครอบคลุม 3 มิติ ได้แก่ ตัวกลาง อุณหภูมิ และภาระ

3.1 ตามตัวกลาง

น้ำสะอาดและน้ำมัน: ใช้การอัดซึมฟีนอลิกเพียงพอ; กรดและด่างแรง: ใช้การอัดซึมฟูแรน; ตัวกลางออกซิไดซ์แรง: ใช้การอัดซึม PTFE; น้ำมันอุณหภูมิสูง: ใช้การอัดซึมแอนติโมนี; อาหารและยา: ใช้การอัดซึมอีพ็อกซี่หรือ PTFE

3.2 ตามอุณหภูมิ

≤200°C: ฟีนอลิก อีพ็อกซี่ PTFE และฟูแรนใช้ได้ทั้งหมด; 200-350°C: แอนติโมนีหรือบาบบิทต์; 350-450°C: แอนติโมนี; ≥450°C: พิจารณาคาร์บอนกราไฟต์บริสุทธิ์ (ไม่อัดซึม) หรือการบำบัดคาร์บอนไนซ์

3.3 ตามภาระ

ภาระเบา (<1 MPa): ทุกประเภทการอัดซึมเหมาะสม; ภาระปานกลาง (1-3 MPa): เรซิน แอนติโมนี หรือบาบบิทต์; ภาระหนัก (>3 MPa): แอนติโมนีหรือบาบบิทต์

4. การจัดการงานบริการพิเศษ

สำหรับสภาพงานพิเศษที่การอัดซึมแบบเดียวไม่สามารถตอบโจทย์ได้ อาจพิจารณาการอัดซึมแบบผสมหรือสูตรเฉพาะ เช่น งานที่ต้องการทั้งอุณหภูมิสูงและความทนทานต่อการกัดกร่อนแรง สามารถใช้กระบวนการอัดซึมแอนติโมนีตามด้วยการอัดซึม PTFE Huahao สามารถให้บริการโซลูชันการอัดซึมแบบกำหนดเองตามสภาพการใช้งานจริงได้

5. บทสรุป

การเลือกกราไฟต์ที่ผ่านการอัดซึมเป็นปัญหาข้ามสาขาที่รวมทั้งวิศวกรรมวัสดุและวิศวกรรมการใช้งาน วิศวกรควรทำการเลือกโดยอาศัยความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับลักษณะของตัวกลาง ช่วงอุณหภูมิ และเงื่อนไขการรับน้ำหนัก โดยใช้เมทริกซ์การตัดสินใจที่นำเสนอในที่นี้ Huahao Sealing Co., Ltd. มีความสามารถครบถ้วนในกระบวนการอัดซึม ติดต่อทีมเทคนิคของเราเพื่อคำแนะนำที่ปรับแต่งเฉพาะสำหรับคุณ