यांत्रिक मुहरेंकई अलग-अलग उद्योगों के लिए रिसाव से बचने में एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। समुद्री उद्योग मेंपंप यांत्रिक मुहरों, घूर्णन शाफ्ट यांत्रिक मुहरों। और तेल और गैस उद्योग में हैंकारतूस यांत्रिक मुहरों,विभाजित यांत्रिक मुहरें या सूखी गैस यांत्रिक मुहरें। कार उद्योग में पानी यांत्रिक मुहरें हैं। और रासायनिक उद्योग में मिक्सर यांत्रिक मुहरें (आंदोलनकारी यांत्रिक मुहरें) और कंप्रेसर यांत्रिक मुहरें हैं।
अलग-अलग उपयोग की स्थिति पर निर्भर करते हुए, इसे अलग-अलग सामग्री के साथ यांत्रिक सीलिंग समाधान की आवश्यकता होती है। इसमें कई तरह की सामग्री का उपयोग किया जाता हैयांत्रिक शाफ्ट सील जैसे सिरेमिक मैकेनिकल सील, कार्बन मैकेनिकल सील, सिलिकॉन कार्बाइड मैकेनिकल सील,एसएसआईसी मैकेनिकल सील औरटीसी मैकेनिकल सील.

सिरेमिक मैकेनिकल सील
सिरेमिक मैकेनिकल सील विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण घटक हैं, जिन्हें दो सतहों, जैसे कि एक घूर्णन शाफ्ट और एक स्थिर आवास के बीच तरल पदार्थ के रिसाव को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन सीलों को उनके असाधारण पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और अत्यधिक तापमान का सामना करने की क्षमता के लिए अत्यधिक महत्व दिया जाता है।
सिरेमिक मैकेनिकल सील की प्राथमिक भूमिका द्रव हानि या संदूषण को रोककर उपकरणों की अखंडता को बनाए रखना है। इनका उपयोग तेल और गैस, रासायनिक प्रसंस्करण, जल उपचार, फार्मास्यूटिकल्स और खाद्य प्रसंस्करण सहित कई उद्योगों में किया जाता है। इन सीलों का व्यापक उपयोग उनके टिकाऊ निर्माण के कारण हो सकता है; वे उन्नत सिरेमिक सामग्रियों से बने होते हैं जो अन्य सील सामग्रियों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन विशेषताएँ प्रदान करते हैं।
सिरेमिक मैकेनिकल सील में दो मुख्य घटक होते हैं: एक मैकेनिकल स्थिर चेहरा (आमतौर पर सिरेमिक सामग्री से बना होता है), और दूसरा मैकेनिकल रोटरी चेहरा (आमतौर पर कार्बन ग्रेफाइट से निर्मित) होता है। सीलिंग क्रिया तब होती है जब दोनों चेहरों को स्प्रिंग बल का उपयोग करके एक साथ दबाया जाता है, जिससे द्रव रिसाव के खिलाफ एक प्रभावी अवरोध पैदा होता है। जैसे-जैसे उपकरण संचालित होता है, सीलिंग चेहरों के बीच चिकनाई वाली फिल्म एक तंग सील बनाए रखते हुए घर्षण और घिसाव को कम करती है।
एक महत्वपूर्ण कारक जो सिरेमिक मैकेनिकल सील को अन्य प्रकारों से अलग करता है, वह है उनका पहनने के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध। सिरेमिक सामग्रियों में उत्कृष्ट कठोरता गुण होते हैं जो उन्हें बिना किसी महत्वपूर्ण क्षति के घर्षण स्थितियों को सहन करने की अनुमति देते हैं। इसके परिणामस्वरूप लंबे समय तक चलने वाली सील बनती हैं जिन्हें नरम सामग्रियों से बने सील की तुलना में कम बार बदलने या रखरखाव की आवश्यकता होती है।
पहनने के प्रतिरोध के अलावा, सिरेमिक असाधारण तापीय स्थिरता भी प्रदर्शित करते हैं। वे बिना किसी गिरावट या अपनी सीलिंग दक्षता को खोए उच्च तापमान का सामना कर सकते हैं। यह उन्हें उच्च तापमान अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है जहां अन्य सील सामग्री समय से पहले विफल हो सकती है।
अंत में, सिरेमिक मैकेनिकल सील विभिन्न संक्षारक पदार्थों के प्रतिरोध के साथ उत्कृष्ट रासायनिक संगतता प्रदान करते हैं। यह उन्हें उन उद्योगों के लिए एक आकर्षक विकल्प बनाता है जो नियमित रूप से कठोर रसायनों और आक्रामक तरल पदार्थों से निपटते हैं।
सिरेमिक मैकेनिकल सील आवश्यक हैंघटक सीलऔद्योगिक उपकरणों में द्रव रिसाव को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया। उनके अद्वितीय गुण, जैसे कि पहनने के प्रतिरोध, थर्मल स्थिरता और रासायनिक संगतता, उन्हें कई उद्योगों में विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए एक पसंदीदा विकल्प बनाते हैं
सिरेमिक भौतिक गुण | ||||
तकनीकी मापदण्ड | इकाई | 95% | 99% | 99.50% |
घनत्व | ग्राम/सेमी3 | 3.7 | 3.88 | 3.9 |
कठोरता | एचआरए | 85 | 88 | 90 |
छिद्र्यता दर | % | 0.4 | 0.2 | 0.15 |
फ्रैक्चरल ताकत | एमपीए | 250 | 310 | 350 |
ताप विस्तार गुणांक | 10(-6)/के | 5.5 | 5.3 | 5.2 |
ऊष्मीय चालकता | डब्ल्यू/एमके | 27.8 | 26.7 | 26 |

कार्बन मैकेनिकल सील
मैकेनिकल कार्बन सील का इतिहास बहुत पुराना है। ग्रेफाइट तत्व कार्बन का एक आइसोफॉर्म है। 1971 में, संयुक्त राज्य अमेरिका ने सफल लचीले ग्रेफाइट मैकेनिकल सीलिंग सामग्री का अध्ययन किया, जिसने परमाणु ऊर्जा वाल्व के रिसाव को हल किया। गहन प्रसंस्करण के बाद, लचीला ग्रेफाइट एक उत्कृष्ट सीलिंग सामग्री बन जाता है, जिसे सीलिंग घटकों के प्रभाव से विभिन्न कार्बन मैकेनिकल सील में बनाया जाता है। इन कार्बन मैकेनिकल सील का उपयोग रासायनिक, पेट्रोलियम, बिजली उद्योग जैसे उच्च तापमान द्रव सील में किया जाता है।
क्योंकि लचीला ग्रेफाइट उच्च तापमान के बाद विस्तारित ग्रेफाइट के विस्तार से बनता है, लचीले ग्रेफाइट में शेष इंटरकैलेटिंग एजेंट की मात्रा बहुत छोटी होती है, लेकिन पूरी तरह से नहीं, इसलिए इंटरकैलेटिंग एजेंट के अस्तित्व और संरचना का उत्पाद की गुणवत्ता और प्रदर्शन पर बहुत प्रभाव पड़ता है।
कार्बन सील फेस सामग्री का चयन
मूल आविष्कारक ने ऑक्सीडेंट और इंटरकैलेटिंग एजेंट के रूप में केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड का इस्तेमाल किया। हालांकि, एक धातु घटक की सील पर लागू होने के बाद, लचीले ग्रेफाइट में शेष सल्फर की एक छोटी मात्रा लंबे समय तक उपयोग के बाद संपर्क धातु को खराब करने के लिए पाई गई थी। इस बिंदु के मद्देनजर, कुछ घरेलू विद्वानों ने इसे सुधारने की कोशिश की है, जैसे कि सोंग केमिन जिन्होंने सल्फ्यूरिक एसिड के बजाय एसिटिक एसिड और कार्बनिक एसिड को चुना। एसिड, नाइट्रिक एसिड में धीमा, और तापमान को कमरे के तापमान तक कम करके, नाइट्रिक एसिड और एसिटिक एसिड के मिश्रण से बनाया गया है। नाइट्रिक एसिड और एसिटिक एसिड के मिश्रण को डालने वाले एजेंट के रूप में उपयोग करके, सल्फर मुक्त विस्तारित ग्रेफाइट को ऑक्सीडेंट के रूप में पोटेशियम परमैंगनेट के साथ तैयार किया गया था लगातार सरगर्मी के तहत, तापमान 30 डिग्री सेल्सियस है। प्रतिक्रिया के 40 मिनट बाद, पानी को तटस्थ करने के लिए धोया जाता है और 50 ~ 60 डिग्री सेल्सियस पर सुखाया जाता है, और उच्च तापमान विस्तार के बाद विस्तारित ग्रेफाइट बनाया जाता है। इस विधि से कोई वल्कनीकरण नहीं होता है, बशर्ते कि उत्पाद विस्तार की एक निश्चित मात्रा तक पहुँच सके, ताकि सीलिंग सामग्री की अपेक्षाकृत स्थिर प्रकृति प्राप्त हो सके।
प्रकार | एम106एच | एम120एच | एम106के | एम120के | एम106एफ | एम120एफ | एम106डी | एम120डी | एम254डी |
ब्रांड | गर्भवती | गर्भवती | संसेचित फिनोल | एंटीमनी कार्बन(ए) | |||||
घनत्व | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 1.75 | 1.7 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
फ्रैक्चरल ताकत | 65 | 60 | 67 | 62 | 60 | 55 | 65 | 60 | 55 |
सम्पीडक क्षमता | 200 | 180 | 200 | 180 | 200 | 180 | 220 | 220 | 210 |
कठोरता | 85 | 80 | 90 | 85 | 85 | 80 | 90 | 90 | 65 |
सरंध्रता | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1.5 | <1.5 | <1.5 |
तापमान | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 400 | 400 | 450 |

सिलिकॉन कार्बाइड यांत्रिक सील
सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) को कार्बोरंडम के नाम से भी जाना जाता है, जो क्वार्ट्ज रेत, पेट्रोलियम कोक (या कोयला कोक), लकड़ी के चिप्स (जिन्हें ग्रीन सिलिकॉन कार्बाइड बनाते समय मिलाना पड़ता है) इत्यादि से बनता है। सिलिकॉन कार्बाइड में प्रकृति में एक दुर्लभ खनिज, शहतूत भी होता है। समकालीन C, N, B और अन्य गैर-ऑक्साइड उच्च प्रौद्योगिकी दुर्दम्य कच्चे माल में, सिलिकॉन कार्बाइड सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली और किफायती सामग्रियों में से एक है, जिसे गोल्ड स्टील रेत या दुर्दम्य रेत कहा जा सकता है। वर्तमान में, चीन के सिलिकॉन कार्बाइड के औद्योगिक उत्पादन को ब्लैक सिलिकॉन कार्बाइड और ग्रीन सिलिकॉन कार्बाइड में विभाजित किया गया है, जो दोनों 3.20 ~ 3.25 के अनुपात और 2840 ~ 3320 किग्रा / मी² की माइक्रोहार्डनेस के साथ हेक्सागोनल क्रिस्टल हैं।
सिलिकॉन कार्बाइड उत्पादों को विभिन्न अनुप्रयोग वातावरण के अनुसार कई प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है। इसका उपयोग आम तौर पर अधिक यांत्रिक रूप से किया जाता है। उदाहरण के लिए, सिलिकॉन कार्बाइड अपने अच्छे रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध, उच्च शक्ति, उच्च कठोरता, अच्छे पहनने के प्रतिरोध, छोटे घर्षण गुणांक और उच्च तापमान प्रतिरोध के कारण सिलिकॉन कार्बाइड यांत्रिक सील के लिए एक आदर्श सामग्री है।
एसआईसी सील रिंग को स्टैटिक रिंग, मूविंग रिंग, फ्लैट रिंग इत्यादि में विभाजित किया जा सकता है। ग्राहकों की विशेष आवश्यकताओं के अनुसार, SiC सिलिकॉन को विभिन्न कार्बाइड उत्पादों में बनाया जा सकता है, जैसे कि सिलिकॉन कार्बाइड रोटरी रिंग, सिलिकॉन कार्बाइड स्थिर सीट, सिलिकॉन कार्बाइड बुश, इत्यादि। इसका उपयोग ग्रेफाइट सामग्री के साथ संयोजन में भी किया जा सकता है, और इसका घर्षण गुणांक एल्यूमिना सिरेमिक और हार्ड मिश्र धातु से छोटा है, इसलिए इसका उपयोग उच्च पीवी मूल्य में किया जा सकता है, विशेष रूप से मजबूत एसिड और मजबूत क्षार की स्थिति में।
SIC का कम घर्षण इसे यांत्रिक सील में उपयोग करने के प्रमुख लाभों में से एक है। इसलिए SIC अन्य सामग्रियों की तुलना में बेहतर तरीके से टूट-फूट का सामना कर सकता है, जिससे सील का जीवन बढ़ जाता है। इसके अतिरिक्त, SIC का कम घर्षण स्नेहन की आवश्यकता को कम करता है। स्नेहन की कमी से संदूषण और जंग की संभावना कम हो जाती है, जिससे दक्षता और विश्वसनीयता में सुधार होता है।
एसआईसी में घिसाव के प्रति भी बहुत प्रतिरोध होता है। यह दर्शाता है कि यह बिना खराब हुए या टूटे हुए निरंतर उपयोग को सहन कर सकता है। यह इसे ऐसे उपयोगों के लिए एकदम सही सामग्री बनाता है जिसमें उच्च स्तर की निर्भरता और स्थायित्व की आवश्यकता होती है।
इसे फिर से लैप किया जा सकता है और पॉलिश किया जा सकता है ताकि सील को उसके जीवनकाल में कई बार नवीनीकृत किया जा सके। इसका उपयोग आम तौर पर यांत्रिक रूप से अधिक किया जाता है, जैसे कि यांत्रिक सील में इसके अच्छे रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध, उच्च शक्ति, उच्च कठोरता, अच्छे पहनने के प्रतिरोध, छोटे घर्षण गुणांक और उच्च तापमान प्रतिरोध के लिए।
जब मैकेनिकल सील फेस के लिए उपयोग किया जाता है, तो सिलिकॉन कार्बाइड के परिणामस्वरूप बेहतर प्रदर्शन, सील लाइफ़ में वृद्धि, कम रखरखाव लागत और टर्बाइन, कंप्रेसर और सेंट्रीफ्यूगल पंप जैसे घूमने वाले उपकरणों के लिए कम चलने की लागत होती है। सिलिकॉन कार्बाइड के निर्माण के तरीके के आधार पर इसके अलग-अलग गुण हो सकते हैं। रिएक्शन बॉन्डेड सिलिकॉन कार्बाइड एक रिएक्शन प्रक्रिया में सिलिकॉन कार्बाइड कणों को एक दूसरे से जोड़कर बनाया जाता है।
यह प्रक्रिया सामग्री के अधिकांश भौतिक और तापीय गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करती है, हालांकि यह सामग्री के रासायनिक प्रतिरोध को सीमित करती है। सबसे आम रसायन जो समस्या पैदा करते हैं वे हैं कास्टिक (और अन्य उच्च पीएच रसायन) और मजबूत एसिड, और इसलिए इन अनुप्रयोगों के साथ प्रतिक्रिया-बंधित सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।
प्रतिक्रिया-सिन्टरित घुसपैठसिलिकॉन कार्बाइड। ऐसी सामग्री में, मूल SIC सामग्री के छिद्र धात्विक सिलिकॉन को जलाकर घुसपैठ की प्रक्रिया में भर जाते हैं, इस प्रकार द्वितीयक SiC प्रकट होता है और सामग्री असाधारण यांत्रिक गुणों को प्राप्त करती है, जो पहनने के लिए प्रतिरोधी बन जाती है। इसकी न्यूनतम सिकुड़न के कारण, इसका उपयोग करीबी सहनशीलता वाले बड़े और जटिल भागों के उत्पादन में किया जा सकता है। हालाँकि, सिलिकॉन सामग्री अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान को 1,350 °C तक सीमित करती है, रासायनिक प्रतिरोध भी लगभग pH 10 तक सीमित है। आक्रामक क्षारीय वातावरण में उपयोग के लिए सामग्री की अनुशंसा नहीं की जाती है।
निसादितसिलिकॉन कार्बाइड को पूर्व-संपीड़ित अति सूक्ष्म एसआईसी कणिका को 2000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर सिंटरिंग करके प्राप्त किया जाता है, जिससे पदार्थ के कणों के बीच मजबूत बंधन बनते हैं।
सबसे पहले, जाली मोटी हो जाती है, फिर छिद्र कम हो जाते हैं, और अंत में अनाज के बीच के बंधन सिंटर हो जाते हैं। इस तरह के प्रसंस्करण की प्रक्रिया में, उत्पाद का एक महत्वपूर्ण संकोचन होता है - लगभग 20% तक।
एसएसआईसी सील रिंग सभी रसायनों के प्रति प्रतिरोधी है। चूंकि इसकी संरचना में कोई धातु सिलिकॉन मौजूद नहीं है, इसलिए इसकी ताकत को प्रभावित किए बिना इसे 1600C तक के तापमान पर इस्तेमाल किया जा सकता है
गुण | आर-SiC | एस-SiC |
छिद्र्यता (%) | ≤0.3 | ≤0.2 |
घनत्व (जी/सेमी3) | 3.05 | 3.1~3.15 |
कठोरता | 110~125 (एचएस) | 2800 (किग्रा/मिमी2) |
प्रत्यास्थता मापांक (Gpa) | ≥400 | ≥410 |
SiC सामग्री (%) | ≥85% | ≥99% |
Si सामग्री (%) | ≤15% | 0.10% |
मोड़ शक्ति (एमपीए) | ≥350 | 450 |
संपीड़न शक्ति (किग्रा/मिमी2) | ≥2200 | 3900 |
ताप विस्तार गुणांक (1/℃) | 4.5×10-6 | 4.3×10-6 |
ताप प्रतिरोध (वायुमंडल में) (℃) | 1300 | 1600 |

टीसी मैकेनिकल सील
टीसी सामग्री में उच्च कठोरता, शक्ति, घर्षण प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध की विशेषताएं हैं। इसे "औद्योगिक दांत" के रूप में जाना जाता है। इसके बेहतर प्रदर्शन के कारण, इसका व्यापक रूप से सैन्य उद्योग, एयरोस्पेस, यांत्रिक प्रसंस्करण, धातु विज्ञान, तेल ड्रिलिंग, इलेक्ट्रॉनिक संचार, वास्तुकला और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया गया है। उदाहरण के लिए, पंप, कंप्रेसर और आंदोलनकारियों में, टंगस्टन कार्बाइड की अंगूठी का उपयोग यांत्रिक मुहरों के रूप में किया जाता है। अच्छा घर्षण प्रतिरोध और उच्च कठोरता इसे उच्च तापमान, घर्षण और संक्षारण के साथ पहनने के लिए प्रतिरोधी भागों के निर्माण के लिए उपयुक्त बनाती है।
इसकी रासायनिक संरचना और उपयोग विशेषताओं के अनुसार, टीसी को चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: टंगस्टन कोबाल्ट (YG), टंगस्टन-टाइटेनियम (YT), टंगस्टन टाइटेनियम टैंटलम (YW), और टाइटेनियम कार्बाइड (YN)।
टंगस्टन कोबाल्ट (YG) कठोर मिश्र धातु WC और कं से बना है। यह कच्चा लोहा, अलौह धातुओं और गैर-धातु सामग्री जैसे भंगुर पदार्थों के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है।
स्टेलाइट (YT) WC, TiC और Co से बना है। मिश्र धातु में TiC के जुड़ने के कारण, इसके पहनने के प्रतिरोध में सुधार हुआ है, लेकिन झुकने की ताकत, पीसने का प्रदर्शन और तापीय चालकता कम हो गई है। कम तापमान के तहत इसकी भंगुरता के कारण, यह केवल उच्च गति वाले सामान्य सामग्रियों को काटने के लिए उपयुक्त है और भंगुर सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए नहीं।
टंगस्टन टाइटेनियम टैंटलम (नाइओबियम) कोबाल्ट (YW) को उचित मात्रा में टैंटलम कार्बाइड या नाइओबियम कार्बाइड के माध्यम से उच्च तापमान कठोरता, शक्ति और घर्षण प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए मिश्र धातु में जोड़ा जाता है। साथ ही, बेहतर व्यापक कटिंग प्रदर्शन के साथ कठोरता में भी सुधार होता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से कठोर कटिंग सामग्री और आंतरायिक कटिंग के लिए किया जाता है।
कार्बनीकृत टाइटेनियम बेस क्लास (YN) TiC, निकल और मोलिब्डेनम के कठोर चरण के साथ एक कठोर मिश्र धातु है। इसके फायदे उच्च कठोरता, एंटी-बॉन्डिंग क्षमता, एंटी-क्रिसेंट वियर और एंटी-ऑक्सीकरण क्षमता हैं। 1000 डिग्री से अधिक के तापमान पर, इसे अभी भी मशीन किया जा सकता है। यह मिश्र धातु इस्पात और शमन इस्पात के निरंतर परिष्करण के लिए लागू है।
नमूना | निकल सामग्री (wt%) | घनत्व(जी/सेमी²) | कठोरता(एचआरए) | झुकने की ताकत(≥N/mm²) |
वाईएन6 | 5.7-6.2 | 14.5-14.9 | 88.5-91.0 | 1800 |
वाईएन8 | 7.7-8.2 | 14.4-14.8 | 87.5-90.0 | 2000 |
नमूना | कोबाल्ट सामग्री (wt%) | घनत्व(जी/सेमी²) | कठोरता(एचआरए) | झुकने की ताकत(≥N/mm²) |
वाईजी6 | 5.8-6.2 | 14.6-15.0 | 89.5-91.0 | 1800 |
वाईजी8 | 7.8-8.2 | 14.5-14.9 | 88.0-90.5 | 1980 |
वाईजी12 | 11.7-12.2 | 13.9-14.5 | 87.5-89.5 | 2400 |
वाईजी15 | 14.6-15.2 | 13.9-14.2 | 87.5-89.0 | 2480 |
वाईजी20 | 19.6-20.2 | 13.4-13.7 | 85.5-88.0 | 2650 |
वाईजी25 | 24.5-25.2 | 12.9-13.2 | 84.5-87.5 | 2850 |