随着现代科学技术的迅速发展，在石油化工、化纤、化肥、原子能、宇航和机械制造等工业领域中，对机械密封提出了更高的要求。自八十年代初，日本、美国、德国和英国的公司等密封制造厂商相继推出了不同品种的碳化硅密封环。碳化硅是目前的优良材料，其中尤以无压烧结SiC和热压SiC的性能最佳。

无压烧结碳化硅：

无压烧结碳化硅的硬度仅次于金刚石，氮化硼与碳化硼。抗弯强度比氧化铝陶瓷要高，为反应烧结氮化硅的一倍。由于碳化硅的比重轻，仅为硬质合金1/5，因此，它的比强度就高。此外，无压烧结SiC与热压SiC均无游离硅存在，因此它们的高温强度和高温抗氧化性能十分优越，与氮化硅陶瓷一样具备优良的高温力学特性。无压烧结碳化硅的热导率在陶瓷材料中是较高的，比氧化铝大10倍，与硬质合金相近。它们的膨胀系数较小，与硬质合金、碳石墨相近。由此反映了碳化硅的抗热冲击性优良。

无压烧结SiC和热压SiC的杂质含量少，在常温下几乎耐所有酸碱的侵蚀，是目前化学稳定性最好的材料。而反应烧结碳化硅因含有8～15%游离硅等杂质，因此它的耐蚀性能就要降低。

碳化硅密封环的应用

碳化硅具有一系列优良的物理化学性能和密封性能，适合在一些高参数的机械密封中应用。应用于各种苛刻工况：

1.高PV值∶碳化硅的比重轻，作为动环在高速运转时产生的离心力小，引起的振动与偏摆也减小，从而使密封端面的压力比较稳定，摩擦的轨迹相对固定。此外碳化硅的热性能优良，可以避免产生热裂纹。由于碳化硅的弹性模量大，在较高介质压力下不易产生塑性变形，它的抗机械变形能力强。作为高PV值的密封环以选用热压SiC为佳。

2.高温与低温：无压烧结SiC和热压SiC优良的高温力学性能和热性能使它们适于在高温或低温流体中作端面密封材料。它们可应用于过热水、热油、液化石油气、液化乙烯、液氨和液氮等介质。

3.强腐蚀介质∶由于无压烧结SiC和热压SiC是单一相结构，耐蚀性能优良，因此它们适用于各种腐蚀性强的酸碱等介质。而反应烧结SiC因含有8～15%游离硅等杂质，所以耐蚀性就显得不如无压烧结SiC和热压SiC。

4.含固体颗粒介质∶石油化工中许多流体带有固体颗粒，这些颗粒不仅引起密封端面上严重的磨粒磨损，而且使密封端面产生局部发热，引起热裂。碳化硅不仅硬度高耐磨损，而且抗热震性优良。采用热压SIC-无压烧结配组或碳化硅-WC硬质合金配组的摩擦副对上述工况特别适宜。

合理选择材料∶由于碳化硅是一种脆性材料，它的冲击韧性较差，为此，在密封结构设计时，要尽可能做到扬长避短，充分发挥碳化硅材料的特点。密封环的形状要简单，不宜开槽打孔，避免应力集中。密封端面要作适当的倒角处理，以免引起崩边掉角。对热套组装的碳化硅密封环，应根据温度、压力、介质的不同，选择相应的环座材料。如∶钛合金、4J-42（CAP-42）合金、不锈钢等，从而获的良好的整体使用效果。

另外要提高安装和检修技术水平，加强操作维护。

无压烧结碳化硅密封环工艺∶

将成型后的碳化硅素坯在真空烧结炉内进行真空烧结的方法称为无压烧结，具体流程如下：碳化硅原料——球磨粉碎——添加粘结剂——混料——压制成型——无压烧结——磨削——组装——研磨。

其中无压烧结为制作碳化硅陶瓷的关键环节，这一环节的加工效果将直接决定成品的质量，因此碳化硅真空烧结炉这一设备的选择就十分重要。

SIMUWU公司生产的RVS-S系列无压碳化硅烧结炉可以很好的满足碳化硅无压烧结的需要，可以最高加热到2400摄氏度且具有良好的温度均匀性和真空度。

SIMUWU在真空炉领域有着十多年的销售和制造经验，可以有效地满足客户的不同工艺需求，成熟的工程师团队可以帮助生产者完成从安装到售后的一系列需要。