碳化硅材料的優越性能表現在：優異的力學性能、耐腐蝕性能和良好的摩擦學性能，因此在密封材料的多個領域得到了開發和應用，根據應用的特點，可歸結為以下六個工況的機械密封。
1、碳化硅應用于高密封介質壓力的機械密封
機械密封在高壓下工作，密封端面需要承受很大的載荷，這就要求密封材料必須具有很高的強度和剛度，不然密封端面就會因受壓而變形，導致泄漏或快速磨損，從而導致機械密封失效。碳化硅材料是一種高強度、高剛度、高彈性模量的材料，在高壓下不易產生變形。同時，碳化硅的抗壓強度很高，如常壓燒結碳化硅的抗彎強度為410 MPa，而抗壓強度為2 800 MPa以上，是抗彎強度的7 倍，完全可以承受高的端面應力，滿足使用要求。
2、碳化硅應用于高轉速機械密封
在高速的工作狀態下，因線速度高，摩擦付的發熱磨損和振動將是工作過程中所要面對的重要問題，因此，要求作為旋轉密封的材料應該具有高強度和低密度。這樣旋轉環在高速運行時產生的離心力小，引起的振動與偏擺也小，從而保持密封端面的穩定貼合。碳化硅的密度要比密封用的硬質合金材料小得多，而且具有很高的彈性模量，保證了碳化硅密封端面在高速工況下不易產生變形和振動，保持端面穩定貼合。由于碳化硅密度低、熱力性能好、摩擦系數小，在高速旋轉密封材料中具有明顯的優勢，因此被廣泛地應用到機械密封硬環。
目前，通常把密封流體的壓力( P) 和密封面間的平均滑動速度( V) 的乘積( 即 PV 值) 作為機械密封工作能力的指標，用來衡量機械密封使用的極限值[6] 。隨著技術的發展，機械密封的 PV值不斷提高，因而對密封付材料的要求也越來越高，由于碳化硅陶瓷材料的優異性能，在密封行業也越來越受到重視，隨著碳化硅密封材料應用的廣泛性，碳化硅的高精度加工也迅速發展起來，可以使密封端面的粗糙度在幾十納米甚至幾個納米[12] ，避免了由于端面的局部凸起而使密封付產生梨削作用，保證了密封面的穩定貼合，從而提高了機械密封的使用壽命。
3、 碳化硅應用于高溫機械密封
高溫易引起摩擦付材料性能變化，使密封端面變形，硬度降低，造成機械密封壽命下降。因此，高溫密封付材料的熱變形、高溫強度以及耐磨性等問題是選取密封付材料時考慮的關鍵。碳化硅具有很高的高溫強度，比如熱壓碳化硅在 1600℃時的抗彎強度基本與常溫時的相同[13] ，因而不會出現類似金屬的高溫蠕變現象，又由于碳化硅陶瓷的自潤滑作用，從而在兩端面間旋轉時也不會出現粘著磨損，因此碳化硅可用于高溫工況下的機械密封（相關閱讀：高溫、低溫、高壓環境下的機械密封使用要點）。
4、 碳化硅應用于腐蝕性介質機械密封
用于腐蝕性介質的機械密封，腐蝕磨損是引起摩擦付材料失效的主要形式。這種腐蝕性作用極強，會直接或迅速地引起密封性能的變化，所以要根據密封介質的特點進行密封付材料的選擇。碳化硅具有良好的化學穩定性，耐腐蝕性較強，因此可以應用于多種腐蝕性強的酸、堿性介質中( 部分耐蝕性能見表2) 。
5、 碳化硅應用于含有固體顆粒的機械密封
機械密封在實際應用過程中，被密封流體經常含有固體顆粒，比如待處理的廢水、某些海域的海水、一些容易結晶的化學溶液等，這些液體中都含有硬質顆粒，并且在機械密封裝置工作時易沉積在摩擦付端面。這些顆粒不僅引起密封端面嚴重的顆粒磨損， 而且使密封面產生局部發熱而引起熱裂。因此，在選用密封付材料時需要硬硬配對，碳化硅由于硬度高、耐磨損和抗熱裂等特性，因此在這類工況下碳化硅作為機械密封付的一種或兩種端面材料成為比較理想的選擇， 但實際選用硬硬配對時， 并非隨意兩種硬度高的材料就可以，密封付材料間也要有一定的硬度差，用完全相同的材料組成密封付時效果并不好。吳仁榮等[14]在船用離心海水泵密封材料的選取時， 首先選用的是反應燒結碳化硅自身配對，使用時效果較差，后選用熱壓燒結碳化硅配常壓燒結碳化硅后效果大大提高。
6、碳化硅應用于干摩擦機械密封
正常情況下，機械密封不希望出現干摩擦，但在某些情況下又不可能完全避免，比如，機械密封面由于流體作用力增大，間隙減小，會使密封付因密封面微凸體開始接觸而溫度升高或其它原因而開始發生干摩擦; 此外，大多數密封在開、停時也會短暫地發生半干摩擦或干摩擦。由于密封面干摩擦會使摩擦系數增大和磨損加劇，導致密封環燒損或熱應力開裂，從而發生泄漏[1] 。為此，要求密封付材料具有耐高溫以及良好的摩擦學性能。而碳化硅材料就具備這樣的性能，熱壓碳化硅在 1 600 ℃ 時性能不衰減，密封面旋轉摩擦過程中，在較低的溫度時，碳化硅內部的微小石墨顆粒可以起到潤滑劑的作用，隨著溫度的升高，無定形氧化硅在 600 ℃ 時開始形成，800 ～ 900 ℃ 時完整連續地覆蓋在碳化硅上，由于氧化硅比碳化硅軟，很好地起到固體潤滑劑作用[15] 。因此，可以看出，碳化硅擁有良好的抗粘著磨損能力，即使在特殊的工作狀態下，碳化硅也完全能夠滿足工作的需要。
[1]顧永泉.機械密封實用技術[M].北京: 機械工業出版社，2001
[6]于新奇.碳化硅材料在機械密封中的應用[J].河北工業科技，2005，22( 3) : 134—137
[12]劉桂玲.碳化硅表面改性和光學鏡面加工的研究現狀[J].無機材料學報，2007，22( 5) : 769—774.
[14]吳仁榮.船用海水泵的機械密封故障分析及對策[J].流體機械，2005，33( 1) : 45—47.
[15]周松青.碳化硅陶瓷摩擦化學磨損機理及磨損圖的研究[J].硅酸鹽學報，2002，30( 5) : 641—644.
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