[发明专利]微晶玻璃机械密封件及其生产方法

说明书

本发明属於机械密封件的产品和制造方法领域，产品主要用于泵、釜、压缩机、冷冻机、液压传动和其他相关或类似机械设备旋转轴的机械密封也称为端面密封。

目前绝大多数机械设备，特别是处于高温、高压、强腐蚀、恶劣条件下高速旋转机械设备轴的机械密封是技术关键和难点。据资料介绍机械设备，特别是化工机械设备，在生产过程中，绝大多数停车事故都与机械密封的损坏相关，这不仅仅造成了贵重原料和中间体不可挽回地损失，还增加了火灾、爆炸的危险性，还会使操作人员中毒和沾污产品、影响质量等严重问题的发生。自从有工业机械以来，一直都在为如何减少生产过程的滴、跑、冒、漏，提高机械密封件的质量，延长使用寿命，做着不懈地努力。研制成了结构由简单到复杂；材料由有机到无机、由金属到非金属等等，种类繁多，性能各异的机械密封件，主要有：高硅铁、壹铬13、钴基堆焊铬钴钨，氧化铝陶瓷、刚玉陶瓷、碳化硅陶瓷、聚四氟乙稀、浸青铜树脂石墨、浸环氧石墨、浸呋喃石墨、浸酚醛石墨等制成机械密封件。但是一般都存在着不同材料，不同结构的机械密封件，即动环和静环所组成的摩擦副，适应范围窄，使用寿命短，或加工、制造、按装工艺复杂，或原料来源馈乏价格昂贵等困难，因此存在产品价格普遍偏高质量不稳定等一系列问题。

本发明的目的就是针对上述问题，提出一个采用新的材料系统和新的生产方法，制成的机械密封件，不仅综合性能如耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冷热冲击、机械强度高，还具有适应范围宽，使用寿命长，加工、制造、按装工艺简单，原料来源广泛、丰富，价格低廉，因此产品价格便宜，产品质量稳定。

本发明所实施的机械密封件是采用微晶玻璃制成的，其具有质地均匀，任何一点的结构和平均硬度都是相同或一致的、威氏硬度HV可达620至890公斤/平方毫米；无气孔，不透气，不渗漏，吸水率为零，密度为2.3-6克/立方厘米；抗弯强度为100至260MPa；在500克荷重条件下显微硬度达5800MPa；弹性模量为80至120GPa，膨胀系数可由负值至200×10^-7/℃；在20％的盐酸、硫酸、硝酸、氢氧化钠溶液中沸煮48-60小时，溶出量分别为0.26；1.34；5.6；3.22克/平方米等特性。

所述的机械密封件可以都用微晶玻璃制成机械密封中的静环和动环组成摩檫副；也可以只用微晶玻璃制成其中一个静环或动环，用其它材料如石墨、橡胶、塑料、陶瓷、金属、合金等制成另一动环或静环组成摩擦副；也可以将微晶玻璃镶嵌在其它材料如不锈钢等金属或合金等材料中；或者反之将其它材料镶嵌到微晶玻璃中制成机械密封中的动环或静环，或其它机械密封件。

所述的机械密封件的微晶玻璃可以是光敏或热敏微晶玻璃；也可  以是其它类型微晶玻璃。

这种机械密封件的生产方法是根据机械密封件所需要的机械强度，耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能的具体指标和几何形状，尺寸精度等，设计原料配方，工艺和模具，然后将配好的原料在1400-1600度的高温熔化成微晶玻璃液，然后采用压制或浇注方法成型，再经机械加工，再经过晶化处理，最后进行机械精加工即可制成所需要的微晶玻璃机械密封件。也可以将上述方法中的微晶玻璃液经过急剧冷却，再粉碎至200-300目后，装入模具，然后带模加热到熔融温度，经保温，冷却后即成型，再如上述方法，进行机械加工，晶化，机械精加工即可制成所需要的微晶玻璃机械密封件。