在使用過程中，大多數張北機械密封都屬于接觸式密封，其機理是靠動密封環與靜密封環的接觸端面在密封流體壓力和彈性元件壓緊力的作用下緊密貼合，并相對滑動而達到密封。工作時，張北機械密封端面上同時發生摩擦、滑動與磨損等現象，摩擦是它的基本特征。張北機械密封端面摩擦的工況一般分為：流體摩擦、混合摩擦和邊界摩擦三類，但不能長時間干摩擦。干摩擦狀態時，兩端面間的固體表面微凸體將直接接觸而引起劇烈的磨損。磨損時一方面會使摩擦表面物質喪失或遷移，導致表面損壞；另一方面會產生大量的摩擦熱直至燒毀密封。在無流體介質的工況下，如何減少磨損降低摩擦熱，那就要依靠干磨密封了。

　　干磨密封屬于浮動密封的一種，常用材質為耐磨碳精，結構包括環行密封腔體和環行軸套，密封腔體內有環行槽，槽內至少裝有二個截面為矩形的環行石墨密封環，石墨密封環的內徑與環行軸套之間有0.01-0.04的間隙，軸套外表面涂有耐磨涂層，涂層材料一般為三氧化二鋁或三氧化二鉻。干磨密封有時需要增加隔離氣，通常使用氮氣，氮氣耗量能控制在25-40。主要應用于密封易燃有毒介質，由于操作維修簡單，密封性好，不需要復雜的潤滑冷卻系統，可以干運行，得到廣泛的應用。干磨密封包括有外罩及架設于外罩上且可呈相對旋轉及貼合的動密封環及靜密封環，靜密封環與外罩固定連接，靜密封環及動密封環上分開設有供旋轉軸安裝的通孔，且動密封環與靜密封環貼合的端面分別為動密封面及靜密封面，外罩上設有促使動密封環與靜密封環緊密貼合的彈性抵壓件。除了要保持密封面平行之外，主要是摩擦副的材料問題。

　　摩擦材料應具備下列條件：

　　(1)機械強度高，能耐壓和耐壓力變形；

　　(2)具有耐干磨性，耐高載荷性，自潤滑性好；

　　(3)配對材料的磨合性好，無過大的磨損和對偶腐蝕；

　　(4)耐磨性好，摩擦材料雖然是易損件，起到保護制動或傳動裝置的作用，但要求具有一定的耐磨性，使用壽命盡量要長，刮傷、腐蝕和粘附對偶，都會造成制動或傳動的震動和不穩定；

　　(5)導熱性和散熱性好，導熱性是傳導熱量的能力大小，即包括吸熱，也包括散熱，所以，導熱性好的必然散熱性也好；

　　(6)抗熱裂性好，根本解決抗熱裂性問題可能需要改變封孔方法；

　　(7)耐腐蝕性強，一些有色金屬合金能將良好的摩擦學特性與有些流體的耐腐蝕性結合；

　　(8)線膨脹系數小，熱膨脹會造成摩擦材料與摩擦對偶之間的間隙過小，發生拖摩，損毀制動、傳動裝置。