Vật liệu là yếu tố quyết định phớt chịu được mài mòn, ăn mòn và nhiệt độ đến mức nào. Bài viết này giới thiệu các nhóm vật liệu chính dùng trong phớt cơ khí để bạn hiểu rộng hơn khi đọc thông số kỹ thuật và chọn phớt.
Một bộ phớt gồm nhiều chi tiết làm từ các vật liệu khác nhau, mỗi chi tiết chịu một kiểu tải khác nhau. Chỉ cần một vật liệu không tương thích với môi chất hoặc nhiệt độ là cả bộ phớt có thể hỏng sớm, dù thiết kế rất tốt.
Là vật liệu mềm, tự bôi trơn, chịu được chạy khô trong thời gian ngắn và ít làm hỏng mặt đối tiếp, nên thường dùng làm mặt mềm. Carbon được tẩm nhựa hoặc kim loại như antimon để tăng độ bền, độ kín và khả năng chống mòn. Hạn chế là khó chịu các chất oxy hóa mạnh và có thể phồng hoặc nứt nếu tẩm không phù hợp.
Silicon carbide (SiC) rất cứng, chịu mài mòn, dẫn nhiệt tốt và chịu được hầu hết hóa chất. Loại liên kết phản ứng chứa silicon tự do nên giá thấp hơn nhưng kém bền với kiềm mạnh, loại thiêu kết chịu hóa chất tốt hơn. Gốm alumina rẻ hơn, hợp với nước và hóa chất nhẹ nhưng kém chịu sốc nhiệt. Silicon nitride cũng được dùng khi cần độ bền va đập cao.
Hợp kim cứng gồm hạt carbide liên kết bằng coban hoặc niken. Rất bền va đập và chịu tải nặng, phù hợp với môi chất có hạt rắn và áp suất cao. Loại dùng chất liên kết niken chịu ăn mòn tốt hơn loại dùng coban.
Lớp phủ kim cương hoặc DLC giảm ma sát và tăng khả năng chịu chạy khô, còn các lớp phủ cứng như chrome oxide hoặc stellite tăng khả năng chống mòn cho ống bọc trục và chi tiết kim loại.
Phần lớn gioăng phụ là elastomer, mỗi loại hợp với một nhóm môi chất và dải nhiệt độ gần đúng (thay đổi theo từng công thức):
PTFE trơ với hầu hết hóa chất và chịu nhiệt khoảng 260 độ C, thường được độn thủy tinh, carbon hoặc graphite để giảm biến dạng. PEEK có độ bền cơ học cao, dùng cho vòng đỡ và chi tiết chịu tải.
Thép không gỉ 316 và 316L dùng cho đa số ứng dụng, duplex cho môi trường clorua như nước biển. Hợp kim niken như Alloy 20, Hastelloy hoặc Inconel dùng cho axit mạnh và nhiệt độ cao, titan cho các môi trường ăn mòn đặc biệt.
Độ cứng quyết định khả năng chống mòn, độ dẫn nhiệt giúp tản nhiệt tại mặt phớt, hệ số giãn nở ảnh hưởng đến biến dạng khi nhiệt độ thay đổi, còn giới hạn PV (áp suất nhân tốc độ trượt) cho biết tải mà cặp mặt phớt chịu được. Tính tương thích hóa học cần tra theo bảng của nhà sản xuất.
Chọn vật liệu chỉ theo giá, bỏ qua nồng độ và nhiệt độ thật của môi chất, quên rằng chạy khô làm hỏng các cặp mặt cứng, hoặc dùng EPDM cho môi chất chứa dầu. Hãy cung cấp đầy đủ thông tin cho SNS-VN để được tư vấn vật liệu phù hợp và báo giá.