机械密封动环表面化学复合镀Ni-P—PTFE膜的制备工艺及摩擦性能.pdf

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1、2013年4月润滑与密封Apr．2013第38卷第4期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．38No．4DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2013．04．004机械密封动环表面化学复合镀Ni．P—PTFE膜的制备工艺及摩擦性能林平戴祥华董光能(西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室陕西西安710049)摘要：为改善机械密封动环的耐磨性，在高速钢动环表面镀制Ni—P-PTFE复合膜，并研究Ni—P—PTFE复合膜的制备工艺。通过扫描电镜观察Ni．P—

2、PTFE复合膜表面形貌，在销一盘式摩擦磨损试验机上考察Ni-P—P1’FE镀层／石墨配副的干摩擦性能。结果表明，在Ni—P．PrrFE复合膜中有大量的PTFE微粒包裹在Ni—P构成的骨架中；与高速钢／石墨配副相比，Ni．P．PTFE镀层／石墨配副的摩擦因数在启动阶段就能维持在较低数值，有效地降低了密封的启动力矩；Ni—P—PTFE镀层平均摩擦因数较低且稳定，表明镀层具有较好的自润滑效果。关键词：机械密封；化学镀膜；摩擦因数中图分类号：TH117．1文献标识码：A文章编号：0254—0150(201

3、3)4—018—5ThePreparationandFrictionalPerformanceofElectrolessNi-P-PTFECompositeCoatingsonMechanicalSealsLinPingDaiXianghuaDongGuangneng(KeyLaboratoryofEducationMinistryforModemDesignandRotor—BearingSystem，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’anShaanxi710049，Chin

4、a)Abstract：Inordertoimprovetheantiwearperformanceofthemovingringsofmechanicalseals，electrolessNi—P—PTFEcompositecoatingwaspreparedonthesealfaceofhighspeedsteelmovingring，andtheoptimumplatingprocesswasstud—ied．ThesurfacemorphologyofNi—P一FEcompositecoat

5、ingwasobservedwithSEM．andthedrytribologicalbehaviomwereevaluatedwithapin—on—disctesterusingimpregnatedgraphiteascounterpart．TheresultsindicatethatthereislargenumberofPTFEparticulatesarewrappedupintheskeletonofNi-PintheNi—P—PTFEcompositecoating．Ni—P—PT

6、FEcom—positecoatinghaslowfrictioncoefficientattheinitialstage，whichCalleffectivelyreducethestartupmomentoftheme-chanicalseals．TheaveragefrictioncoefficientofNi—P-FEcompositecoatingislowandsteady．indicatinggoodself-lu-brieanteffectofthecoating．Keywords

7、：mechanicalseal；electrolessplating；frictioncoefficient机械端面动密封是流体机械中应用最广泛的一种等，严重影响密封的服役寿命和机械系统运转的可靠接触式密封，密封时动环与静环的端面在弹簧预紧力性。作用下贴合构成摩擦副⋯。对于频繁启停的机械密低温发动机涡轮泵的机械密封配副材料常为浸渍封，摩擦副在启停机阶段常处于干摩擦状态，产生较石墨静环与钢质动环等。浸渍石墨与钢配副的摩擦磨大的摩擦力和摩擦力矩，导致剧烈磨损J。较高的启损性能常受到浸渍石墨的配方和浸渍

8、工艺的强烈影动力矩会引起启停阶段的冲击振动，导致较大的磨损响，表现出启动力矩大、摩擦因数的强时变性。为而使机械密封过早失效。在机械密封工作过程中，因了改善机械密封动环表面的耐磨性，常常采用特殊的介质参与，密封面除了摩擦磨损还会发生腐蚀、疲劳密封端面材料或者表面处理方法。在机械密封端面上堆焊硬质合金，优点是硬度高，耐磨性、耐温性及耐基金项目：国家973计划资助项目(2009CB724206)．腐蚀好，缺点是易产生气孔及夹渣和表面硬度不均收稿日期：2012—10—10匀。在机械密封动环