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磁流体密封性能

作者: 百度百科 来源: 百度百科 时间:2016年12月23日
  1、适用压力范围

  磁流体密封采用的是多级结构共同分担压力,但又不可能无限制的增加级数来达到密封压力的提高,而是多采用提高磁流体的性能,或是在结构上、磁路设计方面进一步合理来达到一定的承压能力。一般磁流体密封使用压力范围在0.5MPa以下,负压可达1.3×10-4Pa汞柱,特殊还可提高。我们在实验室研究它的密封压力时,其稳定状态下达到0.87MPa,这是在轴向尺寸和密封级数受到限制情况下获得的。这就是说磁流体密封适合在低压至高真空情况下使用,密封的两侧都可以承受正压或者负压,没有方向性要求。

  2、适用温度

  磁流体密封装置一般都设有水泠却,用于保障磁流体总是处在常温状态下工作,单晶炉内晶体温度在1400℃左右,密封装置在正常冷却的情况下,工作良好,未受到影响。在设有温度调节装置时,磁流体密封一般可在-20℃至75℃范围内使用,超过此范围将降低密封的使用寿命

  3、线速度

  磁流体密封线速度为0~100m/s,即不仅在低速下能正常工作,高速下同样能达到满意的密封效果。我们在1984年研制的磁流体密封装置就在化工行业上的设备得到应用,其中转速达到8000转/分,在真空条件下使用。而其它形式密封是很难做到的。这是因为磁流体密封属于非接触式密封,超高速度下,摩擦发热不大,并且没有磨损,功率损耗就很小,相对振动和噪声也较小。

  4、泄漏率

  磁流体密封装置是多级密封。前面接触介质压力的几级密封,负责分担全部压力,后面几级密封处于“待命”状态,未参加密封,已无压差,所以介质的泄漏率近似是零,在用氦质谱检漏仪进行检查时,无任何泄漏反应,这方面其它形式密封是无法做到的。单晶炉在生产过程中,就是在真空或氩气保护下进行的,用磁流体密封两个旋转部件,大大降低了整台设备的漏气率,确保了产品质量。

  5、维护方面

  磁流体密封比接触式密封如机械密封、填料密封、油封等维护量小得多,因为磁流体密封寿命长。北京某单位从1985年陆续购买美国某公司单晶炉5台,一直使用生产单晶硅,一般情况下,没有任何维护工作。只有其中1台1987年使用的单晶炉中籽晶杆密封在1991年发生泄漏而影响到整台设备无法继续工作。我62半导体技术 1997年4月第2期们检查此密封装置,因为外表面没有磁流体补充孔,只好将密封装置全部拆开,磁流体已经很少,无法承受压差,其它零部件完好,通过加进一部分我们制造的真空用磁流体后,密封安装又继续投入使用,至今情况很好。这些年还给其他单位的单晶炉用的磁流体密封进行检修,也主要是为密封补充磁流体。因此,磁流体密封在正常使用中,无需保养维修或更换零部件,根据使用情况可补充磁流体。

  6、密封尺寸

  磁流体密封从结构图中可以看到,主要零件是磁极和磁铁。这两个零件结构的不同设计,整个密封装置的尺寸,轴向或是径向可以限制在很小的范围,来适应机器设备密封处尺寸的需要。再有当密封处的外型尺寸很大,如大型设备的旋转轴或是仪器上微细轴上的密封,用磁流体密封都是能够胜任的。

  磁流体密封还有一些优点,表1就磁流体密封和其它形式密封的特性做一比较。综上所述,当在某一设备所使用的密封不仅仅能封住介质压力,还要在密封的泄漏量,稳定性、使用寿命、维修量、功耗等方面加以认真考虑,再确定应用何种形式密封。单晶炉上选用磁流体密封,就是依据这些特性,达到了很好的密封效果。
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