کاربید سیلیکون سیاه به دستهای از مواد سرامیکی با کارایی بالا و ساخته دست بشر اشاره دارد که برای مقاومترین اجزای مقاوم در برابر سایش و خوردگی استفاده میشوند. این پمپها برای جابجایی دوغابها و مایعاتی طراحی شدهاند که به سرعت پمپهای فلزی استاندارد را از بین میبرند.
۱. چرا از کاربید سیلیکون سیاه در پمپها استفاده میشود؟
پمپهای سرامیکی اغلب راهحل اصلی برای پمپاژ مواد ساینده، خورنده یا ترکیبی از هر دو (ساینده-خورنده) هستند . مواد استاندارد مانند فولاد ضد زنگ در این شرایط به سرعت دچار شکست میشوند.
خواص استثنایی کاربید سیلیکون سیاه، آن را برای این نقش دشوار ایدهآل میکند:
سختی فوقالعاده: با سختی ۹.۵ در مقیاس موس، یکی از سختترین مواد موجود است و مقاومت فوقالعادهای در برابر سایش ناشی از ذرات جامد (مانند شن، مواد معدنی، خاکستر) ارائه میدهد.
مقاومت عالی در برابر خوردگی: در برابر طیف وسیعی از اسیدها، قلیاها و نمکها مقاوم است و طول عمر بالایی را در فرآیندهای شیمیایی تضمین میکند.
مقاومت مکانیکی بالا: مقاومت فشاری بسیار بالایی دارد و به آن اجازه میدهد تا در برابر فشارهای عملیاتی قابل توجهی مقاومت کند.
مقاومت خوب در برابر شوک حرارتی: میتواند تغییرات سریع دما را بدون ترک خوردن تحمل کند.
سبک وزن: به طور قابل توجهی سبک تر از فلزاتی مانند کاربید تنگستن است.
| آنالیز شیمیایی معمول | خواص فیزیکی معمول | ||
| سی سی | ≥۹۸٪ | سختی: | موهس: ۹.۱۵ |
| سی او۲ | ≤1٪ | نقطه ذوب: | عالی در دمای ۲۲۵۰ درجه سانتیگراد |
| آب2O3 | ≤0.5٪ | حداکثر دمای سرویس: | ۱۹۰۰℃ |
| Fe2O3 | ≤0.3٪ | وزن مخصوص: | ۳.۲-۳.۴۵ گرم بر سانتیمتر مکعب |
| اف سی | ≤0.3٪ | چگالی فله (LPD): | ۱.۲-۱.۶ گرم بر سانتیمتر مکعب |
| محتوای مغناطیسی | ≤0.02٪ | رنگ: | سیاه |
| شکل ذرات: | شش ضلعی | ||
۲. کاربردهای کلیدی در پمپها
کاربید سیلیکون سیاه معمولاً به دلیل هزینه و پیچیدگی تولید برای کل بدنه پمپ استفاده نمیشود. در عوض، برای بحرانیترین اجزایی که با سختترین شرایط روبرو هستند، استفاده میشود:
سطوح آببند مکانیکی (رایجترین کاربرد):
این اولین کاربرد SiC در پمپها است. یک آببند مکانیکی برای جلوگیری از نشتی به یک جفت حلقه سخت، صاف و بادوام (وجه ثابت و وجه چرخان) نیاز دارد.
جفتهای رایج عبارتند از:
SiC در مقابل SiC: برای شدیدترین خدمات ساینده و ساینده-خورنده استفاده میشود. این انتخاب برتر برای پمپهای سرامیکی است.
SiC در مقابل کاربید تنگستن: برای کاربردهای با سایندگی کمتر اما خوردگی بالا.
SiC در مقابل کربن: برای کاربردهایی که نیاز به روانکاری بهتر دارند.
آستینها و بوشها:
در کاربردهایی که روانکاری دشوار است، خواص خود روانکاری و مقاومت در برابر سایش SiC آن را برای غلافها و بوشها ایدهآل میکند.
بوشها و آسترهای گلوگاه:
به عنوان بوشهای محدودکننده در محفظه پمپ برای محافظت از سایر اجزا در برابر سایش استفاده میشود.