碳纤维隔离套的性能强度分析

  隔离套是磁力泵的关健部件之一,它起到隔离泵腔与外界的作用,隔离套的质量好坏直接影响的磁力泵的整机质量,以往我们用的隔离套几乎全部为金属材料,以不锈钢为主,但随着用户工况不断升级,对磁力泵寿命、效率、耐温、耐压要求不断的提供,博实碳纤维的隔离套也一直在追求更高的品质,因此,一种新型材料的隔离套被研发出来,它就是碳纤维增强PEEK,这种材质耐温高达300度,耐压达3MPa,可以在2mm厚度的情况下耐压3MPa,这是一般金属材质都难以达到的标准。

  之所以采用非金属材质,是因为磁力泵的内外磁场之间,如果有导体存在,则会产生强大的磁涡流,这种磁涡流会以热的形式表现出来,热量会把塑料给烧坏,也会大大的影响泵的效率,因此绿环一直在非金属材质中寻找较为合适的隔离套材质。

  江苏博实碳纤维科技有限公司研制的磁力泵隔离套,采用组合型结构,内层采用氟塑料层,外层采用连续碳纤维增强复合材料加强套,由于碳纤维复合材料无磁性,也就不会产生磁涡流热。隔离套的内层采用氟塑料材质,具有广泛的耐腐蚀性能,因此适用范围很广泛。

  隔离套外层采用连续碳纤维复合材料制作的加强套,其试验压力可以超过3MPa而不会有任何损坏问题,而壁厚仅有塑料的一半,它的主要功能是对内层的氟塑料起强度保护的作用,使得泵在正常是运转时,不会因为泵体内压而损坏隔离套,可以长期安全的应用于额定压力1.6MPa及以下的磁力泵中。

  采用碳纤维制作的加强套强度其优点众多:

  1、碳纤维材料无磁性,不导磁。

  2、可应用于高温高压磁力泵(3MPa~50MPa)。碳纤维强度远高于PEEK、PPS材料。PEEK抗拉强度一般不高于300MPa,而普通T300碳纤维材料轴向抗拉即可达1700MPa,满足同等强度的情况下,壁厚仅PEEK的一半。

  3、常温碳纤维材料可在-50℃至140℃环境中长期使用,耐高温碳纤维可在280℃环境中长期使用。

  4、碳纤维材料使用寿命长,耐疲劳,耐老化,一般使用寿命可达20年。

  5、碳纤维材料永不生锈,耐腐蚀性好,耐冲击性能好,不炸裂。

  6、模具成本低于常规工业品注塑模,但是产品单价高于PEEK、PPS,一般低于钛合金、哈氏合金。

  7、碳纤维材料尺寸稳定性好,在高低温环境中不涨不缩,热膨胀系数几乎为0。

  8、采用碳纤维制作隔离套,强度与钛合金相当,且无涡流损失,层间导热系数约为0.5W/mK,远低于金属材料,液体不易结晶,降低停机检修的风险,泵的工作效率高,节电效果好。