Was ist die Lebensdauer von Nanographitfüllern in Hochtemperaturumgebungen? Was sind ihre Hauptausfallmodi?

In Hochtemperaturumgebungen die Lebensdauer- und Ausfallmodi von Nanographitverpackung werden von vielen Faktoren beeinflusst, einschließlich Temperaturbereich, mittleren Eigenschaften, Betriebsbedingungen, Installationsqualität und der Materialeigenschaften der Drüsenverpackung selbst. Das Folgende ist eine detaillierte Analyse der Lebensdauer- und Misserfolgsmodi der Nanographitverpackung in Hochtemperaturumgebungen:

Hochtemperatur-Nano-Graphitenverpackung

1. Lebensdauer
Die Lebensdauer der Nanographitdrüsenverpackung ist im Allgemeinen länger als die der traditionellen Drüsenverpackung in Hochtemperaturumgebungen. Die Hauptgründe sind wie folgt:
Vorteile der Nanostruktur: Nanographit hat eine höhere spezifische Oberfläche und eine gleichmäßigere Mikrostruktur, die sich bei hohen Temperaturen besser an die thermische Expansion und mechanische Spannung anpassen kann.
Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit: Graphit selbst hat eine gute thermische Leitfähigkeit, die bei hohen Temperaturen schnell Wärme durchführen, die lokale Überhitzung verringern und damit die Lebensdauer verlängert.
Chemische Stabilität: Graphit zeigt bei hohen Temperaturen eine gute chemische Inertheit und kann Korrosion der meisten chemischen Medien widerstehen, insbesondere in inerten Gasen oder nicht-oxidierenden Umgebungen.
Die Lebensdauer ist jedoch durch die folgenden Faktoren immer noch begrenzt:
Temperaturgrenze: Obwohl Graphit selbst hohen Temperaturen (normalerweise über 1000 ° C) standhalten kann, wird die Lebensdauer des Füllstoffs in tatsächlichen Anwendungen aufgrund übermäßig hoher Temperaturen verkürzt. In einer oxidierenden Umgebung kann beispielsweise Graphit oxidiert werden, was zu strukturellen Schäden führt.
Einfluss des Mediums: Wenn das Medium stark oxidiert oder ätzend ist, kann es die Alterung und das Versagen des Füllstoffs beschleunigen.
Mechanische Spannung: Häufige thermische Expansion und Kontraktion können die Reibung zwischen dem Füllstoff und der Ausrüstung erhöhen und dadurch den Verschleiß beschleunigen.

2. Hauptausfallmodi
Die Ausfallmodi der Nanographitverpackung in Hochtemperaturumgebungen umfassen hauptsächlich Folgendes:
(1) Oxidationsversagen
Ursache: In einer oxidierenden Umgebung mit hoher Temperatur (wie Luft oder Sauerstoff) wird Graphit oxidiert, um Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid zu erzeugen, was zu einer lockeren Füllstruktur und einer verringerten Festigkeit führt.
Leistung: Auf der Oberfläche des Füllstoffs treten pulverisierte Substanzen auf, die Versiegelungsleistung wird verringert und es kann sogar Leckagen auftreten.
(2) Wärmeausdehnung Versagen
Ursache: Graphit hat einen hohen thermischen Expansionskoeffizienten. In einer Hochtemperaturumgebung wird der Füllstoff erheblich erweitert, was die Reibung zwischen den Geräten erhöhen und sogar stecken bleibt.
Symptome: Es tritt abnormale Rauschen auf, wenn die Ausrüstung läuft, die Verpackung kann nicht normal schieben, und der Versiegelungseffekt verschlechtert sich.
(3) mechanischer Verschleiß
Grund: In einer Hochtemperaturumgebung kann die relative Bewegung zwischen der Verpackung und der Ausrüstung zu mechanischen Verschleiß führen, insbesondere bei häufigen Start- oder Hochlastbetrieb.
Symptome: Auf der Packoberfläche treten Verschleißmarkierungen auf, der Versiegelungsunterschied steigt und das Risiko von Leckagen steigt.
(4) Lose Struktur
Grund: Die Nanographitverpackung kann aufgrund der thermischen Spannung bei hoher Temperatur lose Innenstruktur verursachen, insbesondere nach mehreren thermischen Zyklen.
Symptome: Die Gesamtstärke der Verpackung nimmt ab und kann keine gute Versiegelungsleistung aufrechterhalten.
(5) Chemische Korrosion
Grund: Wenn das Medium stark sauer, alkalisch oder oxidiert ist, kann es chemisch mit Graphit reagieren, was zu einer Beschädigung der Packung führt.
Symptome: Auf der Packoberfläche treten Korrosionsmarken auf, die Dichtungsleistung nimmt ab und es kann sogar Leckagen auftreten.

3. Empfehlungen zur Verlängerung der Lebensdauer
Um die Lebensdauer der Nanographitpackung in einer Hochtemperaturumgebung zu verlängern, können die folgenden Maßnahmen ergriffen werden:
Optimieren Sie die Materialformulierung: Fügen Sie Antioxidantien oder Verstärkungsmaterial (z. B. Kohlefaser) in Graphit hinzu, um die antioxidative und mechanische Festigkeit zu verbessern.
Angemessenes Design und Installation: Stellen Sie sicher, dass die Verpackung mit geeigneter Vorspannung installiert ist, um eine übermäßige Komprimierung oder Lockerung zu vermeiden.
Umgebungsbedingungen steuern: Reduzieren Sie nach Möglichkeit den Kontakt zwischen der Verpackung und dem oxidierenden Medium, beispielsweise durch den Inertgasschutz.
Regelmäßige Wartungsprüfung: Überprüfen Sie regelmäßig die Verschleiß- und Versiegelungsleistung der Verpackung und ersetzen Sie die beschädigte Verpackung in der Zeit.