Propriétés thermiques des matériaux pour les faces des garnitures mécaniques
Les propriétés thermiques des joints mécaniques sont un facteur majeur dans la performance et la fiabilité des joints. La conductivité thermique et la dilatation thermique sont majeures dans un joint mécanique typique avec des faces en carbone par rapport au carbure de tungstène ou en carbure de silicium, la majeure partie du transfert de chaleur a lieu à travers l'élément sans carbone.
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Les faces ou bagues d'étanchéité en acier inoxydable, en stellite et en céramique ont des conductivités thermiques bien inférieures à celles du carbure de tungstène et les bagues ou faces d'étanchéité chauffent considérablement plus que les bagues d'étanchéité ou la face en carbure de tungstène ou en carbure de silicium.
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JLa dilatation thermique des matériaux de la face du joint est liée à la fois à la température de la face du joint et au coefficient de dilatation du matériau de la face du joint. Afin de minimiser les effets de la température de la face du joint sur la distorsion, un faible coefficient de dilatation est utilisé. Le coefficient de dilatation du graphite de carbone, du carbure de tungstène et du carbure de silicium est similaire. Cela permet un certain degré de substitution dans les matériaux des faces d'étanchéité au sein de la même famille de conception. L'alumine est plus élevée et les aciers inoxydables encore plus élevés.
Toute différence de coefficient de dilatation devient particulièrement importante lorsqu'un joint est fabriqué à l'aide de composants de raccords frettés fabriqués à partir de matériaux différents. Si la température de fonctionnement est très différente de la température de fabrication, les faces du joint peuvent se déformer. Dans un cas extrême, les composants peuvent se détacher.