Resumo
A presente invenção consiste num sistema vedante mecânico dinâmico (empanque) composto por anéis produzidos através do revestimento de peças cerâmicas de nitreto de sílicio (Si3N4) com filmes de diamante obtidos por deposição química em fase de vapor (CVD – Chemical Vapour Deposition). Os referidos elementos mecânicos devem simultaneamente apresentar baixo atrito, resistir ao desgaste e assegurar uma boa vedação. A escolha do sistema Si3N4/diamante, divulgado na presente invenção, resulta da comprovada compatibilidade térmica e química entre os dois materiais, assegurando elevados níveis de adesão. Por outro lado, o Si3N4 é um material leve e um dos cerâmicos de maior tenacidade, favorecendo aplicações que envolvam massas em rotação. O diamante possui dureza extrema, excelente resistência ao desgaste, grande estabilidade química, elevada condutivídade térmica e baixo coeficiente de atrito. Os anéis vedantes obtidos de acordo com a presente invenção podem ser usados em sistemas de circulação de fluidos.
Aspetos inovadores & principais vantagens
A invenção descreve um novo sistema vedante mecânico dinâmico compreendendo anéis de cerâmica de nitreto de silício (Si3N4) revestidos com um filme de diamante obtido por técnicas de deposição de vapor químico (CVD). Os anéis vedantes obtidos de acordo com a invenção pode ser utilizado em sistemas de circulação de fluidos garantindo baixa fricção, desgaste bastante reduzido, estabilidade química, massa baixa e boas propriedades vedantes.
Aplicações
Os empanques mecânicos são utilizados em vários sistemas de circulação de fluidos, tais como bombas para transporte de fluidos, autoclaves, turbinas a vapor, sistemas de refrigeração, agitadores mecânicos, motores segmentados de submarino e navio, compressores de ar condicionado de veículos, turbinas aeronáuticas, entre outros equipamentos. Os fluidos industriais em contacto com os anéis vedantes podem ser vistos como água doce, água salgada, água fria ou quente, óleo, vários produtos das indústrias química e farmacêutica e gás natural.
Inventores
Silva, Rui; Fernandes, António; Amaral, Margarida ; Almeida, Flávia; Oliveira, Filipe ; Costa, Florinda; Carrapichano, JoãoNossos Inventores
Filipe José Alves de Oliveira
Investigador Principal
Flávia Aparecida de Almeida
Bolseiro de pós-Doutoramento
Margarida Isabel dos Santos Amaral
Bolseiro de pós-Doutoramento
Rui Ramos Ferreira e Silva
Professor associadoTitulares
Universidade de AveiroInstituto Superior de Engenharia de Coimbra
Grupos Envolvidos
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