シリコンカーバイドとタングステンカーバイドのメカニカルシールの違い

シリコンカーバイドとタングステンカーバイドのメカニカルシールの違いについて興味がありますか?

このブログ記事では、これら 2 つの材料の独自の特性と用途について説明します。

特定のシーリング ニーズに最適なものを見つけ、情報に基づいた決定を下す方法を学びます。

シリコンカーバイドとタングステンカーバイドのメカニカルシールを選択する際に考慮すべき要素

物理的特性

シリコンカーバイドは硬度が高く（モース硬度 9～9.5）、摩耗や擦り切れに強いのが特徴です。また、密度はタングステンカーバイド（15.63 g/cm³）に比べて低くなっています（3.1 g/cm³）。

シリコンカーバイドは、タングステンカーバイド（84 W/mK）よりも熱伝導率（120 W/mK）が高いため、熱放散が向上し、シール面の熱応力が軽減されます。

化学的特性

シリコンカーバイドは、強酸や強塩基を含む幅広い化学物質に対して優れた耐腐食性を発揮します。化学的に不活性であるため、腐食性の高いプロセス流体を使用する用途に適しています。

タングステンカーバイドは耐薬品性に限界があります。高温で酸化しやすく、特定の腐食性媒体と反応して、時間の経過とともにシール面が劣化する可能性があります。

機械的性質

シリコンカーバイドは高い強度と破壊靭性を備えており、動作中に発生する機械的ストレスや衝撃荷重に耐えることができます。高い弾性係数 (410 GPa) により、圧力下でも変形が最小限に抑えられ、シール面の位置合わせが維持されます。

タングステンカーバイドも強度は高いですが、シリコンカーバイドに比べて破壊靭性が低くなります。そのため、衝撃負荷や熱サイクルが大きい用途では、ひび割れや欠けが発生しやすくなります。

さまざまな環境でのパフォーマンス

シリコンカーバイドは、高温、研磨媒体、腐食性流体などの過酷な条件に優れています。その熱安定性と化学的不活性により、幅広い用途に適しています。

タングステンは耐摩耗性に優れていますが、極端な温度や腐食性の高い環境では限界があります。熱伝導率が低いため、シール面での発熱が増加し、早期故障を引き起こす可能性があります。

料金

タングステンカーバイドは一般にシリコンカーバイドよりも手頃な価格であるため、コスト重視の用途には魅力的な選択肢となります。ただし、初期費用の節約は、シール寿命の短縮やメンテナンス要件の増加に伴う潜在的な長期コストと比較検討する必要があります。

シリコンカーバイドは高価ではありますが、要求の厳しい用途では総所有コストが低く抑えられます。優れた性能と長い耐用年数により、特にシール信頼性が最も重要となる重要なプロセスでは初期投資を相殺できます。

結論は

シリコンカーバイドとタングステンカーバイドは、それぞれ独自の特性を持ち、メカニカルシールとして最適です。適切な材料を選択する際には、特定の用途、動作条件、予算などの要素を考慮してください。

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