一种耐磨损碳化硅密封环的制作方法

本发明涉及碳化硅密封环生产，尤其涉及一种耐磨损碳化硅密封环。

背景技术：

1、众所周知，目前现有的碳化硅密封环是以碳化硅材料为主，经过各种工艺制作而成的一种环形密封材料。其黑碳化硅、绿碳化硅原料硬度9.0-9.5，熔点2730℃，具有高强度、高硬度、抗摩擦、抗侵蚀等优良的高温性能，因此碳化硅密封环常常广泛应用于各领域。

2、但是，现有碳化硅密封环在生产中仍存在一些问题，使得碳化硅密封环加工后的产品质量难以保证；主要表现为材料均匀性难以保证，成型精度有待提高，性能优化面临挑战，以及质量控制难度较大；例如碳化硅密封环加工所用原材料的混合中不够均匀，导致密封环各部位性能存在差异；成型过程中，尺寸和形状容易出现偏差；并且密封环的散热性能也不佳。因此在提升耐磨、耐腐蚀、以及散热等性能方面，还需进一步优化工艺。

3、基于上述现有技术中所存在的问题，本发明提出了一种耐磨损碳化硅密封环。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐磨损碳化硅密封环。

2、本发明提出的一种耐磨损碳化硅密封环，包括采用一体式压铸成型的碳化硅密封内环体和碳化硅密封外环体，碳化硅密封外环体的底侧边缘还配备有用于热传导散热的多个散热片；

3、所述碳化硅密封内环体和碳化硅密封外环体所构成的密封环，包括以下生产步骤：

4、步骤一，原料准备：称量99.9％高纯度的碳化硅粉末，且在总原料份的占比为90-95％；并称量其他辅料，其辅料具体包括粘结剂和添加剂，粘结剂在总原料份占比为3-5％，添加剂在总原料份占比为2-5％；

5、步骤二，混合：采用行星式搅拌机，设定转速为460-500转/min，混合时间为2.5-3h，直至将原料混合均匀；

6、步骤三，成型：采用注塑机来进行成型，设定成型压力为95-100mpa，成型温度为185-200℃；

7、步骤四，烧结：将成型后的密封环放入高温烧结炉中，设定烧结温度为1250-1300℃，烧结时间为3.5-4h，且升温速率为4-5℃/min，降温速率为2.5-3℃/min；

8、步骤五，外观处理：对烧结后的密封环进行外观检查，并使用抛光机进行抛光处理；

9、步骤六，尺寸精度检测：使用测量仪器检测密封环的各项尺寸精度；

10、步骤七，性能测试：进行耐磨性、耐腐蚀性、以及硬度的性能测试；

11、步骤八，包装：选择包装材料进行包装，并标注清晰的产品型号和批次的相关信息即可。

12、优选的，所述耐磨性测试具体采用摩擦试验机，测试条件为施加50n的压力，滑动速度为1m/s，测试时间为30min。

13、优选的，所述耐腐蚀性测试采用的是电化学腐蚀测试仪，测试溶液为3.5％氯化钠溶液，测试时间为24h。

14、优选的，所述碳化硅粉末的粒径范围为10-50μm。

15、优选的，所述粘结剂为环氧树脂粘结剂，且粘结剂的黏度为1000mpa·s。

16、优选的，所述添加剂为氧化铝添加剂；所述添加剂的添加量为5g。

17、优选的，所述行星式搅拌机的功率为5000w，行星式搅拌机的转速范围为300-800转/分钟。

18、优选的，所述高温烧结炉的加热方式为电阻加热；硬度性能的测试具体采用洛氏硬度测试仪；所述测量仪器的测量精度为0.01mm，且测量仪器具体为三维坐标测量仪。

19、优选的，多个散热片均沿环状轨迹等距固定连接于碳化硅密封外环体的底侧边缘；散热片的底侧采用风冷散组件、水冷循环散热组件中的任意一种进行散热配合。

20、本发明的有益效果是：

21、该耐磨损碳化硅密封环，通过采用本发明生产方法所生产的耐磨损碳化硅密封环，不仅在硬度、耐磨、耐腐蚀及耐高温等性能方面有显著提升；而且其在散热效果也得到明显的提高，能从较高初始温度下降至较低稳定温度，温度下降速率较快。

22、此外，该密封环还具有更高的耐热能力，可承受较高温度，通过混合步骤各参数的配合，可以使各种材料得到充分混合，确保加工后的密封环在使用中的温度分布更均匀，冷却时间缩短；同时还具备良好的导热性能，有利于热量快速传导。最终能够使密封环在实际应用中能够更好地满足散热需求，增强了密封环的稳定性和可靠性，有利于提高整体的使用寿命及性能。

技术特征：

1.一种耐磨损碳化硅密封环，其特征在于，包括采用一体式压铸成型的碳化硅密封内环体(1)和碳化硅密封外环体(101)，碳化硅密封外环体(101)的底侧边缘还配备有用于热传导散热的多个散热片(2)；

2.根据权利要求1所述的一种耐磨损碳化硅密封环，其特征在于，所述耐磨性测试具体采用摩擦试验机，测试条件为施加50n的压力，滑动速度为1m/s，测试时间为30min。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨损碳化硅密封环，其特征在于，所述耐腐蚀性测试采用的是电化学腐蚀测试仪，测试溶液为3.5％氯化钠溶液，测试时间为24h。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨损碳化硅密封环，其特征在于，所述碳化硅粉末的粒径范围为10-50μm。

5.根据权利要求1所述的一种耐磨损碳化硅密封环，其特征在于，所述粘结剂为环氧树脂粘结剂，且粘结剂的黏度为1000mpa·s。

6.根据权利要求1所述的一种耐磨损碳化硅密封环，其特征在于，所述添加剂为氧化铝添加剂；所述添加剂的添加量为5g。

7.根据权利要求1所述的一种耐磨损碳化硅密封环，其特征在于，所述行星式搅拌机的功率为5000w，行星式搅拌机的转速范围为300-800转/分钟。

8.根据权利要求1所述的一种耐磨损碳化硅密封环，其特征在于，所述高温烧结炉的加热方式为电阻加热；硬度性能的测试具体采用洛氏硬度测试仪；所述测量仪器的测量精度为0.01mm，且测量仪器具体为三维坐标测量仪。

9.根据权利要求1所述的一种耐磨损碳化硅密封环，其特征在于，多个散热片(2)均沿环状轨迹等距固定连接于碳化硅密封外环体(101)的底侧边缘。

10.根据权利要求1所述的一种耐磨损碳化硅密封环，其特征在于，所述散热片(2)的底侧采用风冷散组件、水冷循环散热组件中的任意一种进行散热配合。

技术总结本发明公开了一种耐磨损碳化硅密封环，包括采用一体式压铸成型的碳化硅密封内环体和碳化硅密封外环体，碳化硅密封外环体的底侧边缘还配备有用于热传导散热的多个散热片。该耐磨损碳化硅密封环，不仅在硬度、耐磨、耐腐蚀及耐高温等性能方面有显著提升；而且在散热效果也得到明显的提高，还具有更高的耐热能力，可承受较高温度，温度分布更均匀，冷却时间缩短；同时还具备良好的导热性能，有利于热量快速传导，这样能够使密封环在实际应用中能够更好地满足散热需求，增强了密封环所用设备的稳定性和可靠性，有利于提高整体的使用寿命以及使用性能。技术研发人员：夏欣元受保护的技术使用者：东台市金德密封件有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25