การใช้วัสดุเซรามิกที่ทนทานต่อการสวมใส่ใหม่ในอุปกรณ์อุตสาหกรรมและท่อท่อกําลังได้รับการแพร่หลายมากขึ้นเนื่องจากผลงานที่ดีของพวกเขาโดยเปลี่ยนวัสดุโลหะทั่วไป, อายุการใช้งานและศักยภาพการผลิตต่อเนื่องของอุปกรณ์ได้ดีขึ้นมากในปัจจุบันส่วนประกอบเซรามิกที่ทนทานต่อการสวมใส่ในสาขาเซรามิกวิศวกรรมทั้งในประเทศและต่างประเทศ ส่วนใหญ่ถูกทําจากวัสดุ เช่น อลูมิเนียม, ซิรคอนเนีย, ซิลิคอนคาร์ไบด์,และซิลิคอนไนไตรได.

ในส่วนของเซรามิกอัลลูมินัส มีความทนทานต่อการสวมใส่ที่ดี, ความทนทานต่อการกัดกร่อน, คุณสมบัติทางเครื่องจักร, ความสามารถในการผลิตที่ดีเยี่ยม และมีราคาถูกมากพวกเขาเหมาะสมสําหรับการนําไปใช้ในอุตสาหกรรม และกลายเป็นหนึ่งในวัสดุทนทานการสวมใส่ที่ใช้กันทั่วไปในสาขานี้สามารถมองเห็นได้ทุกที่ในสถานการณ์ที่ไร้ขีดจํากัด เช่น ระบบบดและแปรรูปแร่ ระบบบดวัตถุดิบ และการตัดความเร็วสูง

เซรั่ม อลู มิ น่า

Evans has conducted a systematic study on the factors affecting the wear rate of ceramic materials and found that the hardness and fracture toughness of ceramic materials are the key factors affecting their wear rate, และวัสดุเซรามิกที่มีความแข็งแรงสูงและความแข็งแรงในการหักมีอัตราการสกัดที่ต่ํากว่านักวิชาการจากประเทศต่าง ๆ ได้ดําเนินการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับการปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็งแรงในการแตกของวัสดุเซรามิก ซึ่งสามารถวิเคราะห์ในด้านต่อไปนี้:

1 ขนาดเมล็ดเซรามิก

มีวัสดุเซรามิกอัลลูมินัสสองชนิด: เซรามิกแบบเฟสเดียวและเซรามิกแบบหลายเฟส (เช่น การเพิ่มเฟสที่สองไปยังเมทริกซ์)ในสาขาวิจัยเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างขนาดเมล็ดและคุณสมบัติ tribological ของเซรามิก, นักวิจัยหลัก ๆ ได้วิจัยอิทธิพลของขนาดเมล็ดของระยะเมทริกซ์ (หรือระยะที่สอง) บนคุณสมบัติ tribological ของเซรามิก.

รอย et al. studied the friction and wear performance of submicron and micrometer scale single-phase alumina ceramics in biological environments and found that the wear rate of submicron ceramics in bovine serum albumin environment was much lower than that of micrometer scale ceramics, และการดึงเมล็ดและเส้นขอบเมล็ด microcracks ของ submicron เซรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามิกรามSedlacek et al. ศึกษาผลกระทบของขนาดเมล็ดเมล็ดเมล็ดเมล็ดเมล็ดเมล็ดเมล็ดเมล็ดเมล็ดเมล็ดเมล็ดเมล็ดเมล็ดμความแตกต่างระหว่าง m และ SiC ระยะที่สองอยู่ที่ขนาดนาโนการวิจัยแสดงให้เห็นว่าความทนทานต่อการสกัดของเมทริกซ์อะลูมิเนียในขนาดย่อยกว่าขนาดของเซรามิก nanocomposite ที่มีขนาดเมล็ดไมโครเมตรเมื่อเม็ดเม็ดเม็ดเม็ดเม็ดเม็ดเม็ดเม็ดเม็ดเม็ดเม็ดเม็ดเม็ดเม็ดเม็ดขณะที่อัตราการสกัดของเซรามิกประกอบอัลลูมินัสที่มีเมทริกซ์ในขนาดไมโครเมตรลดลงเมื่อความแข็งแรงเพิ่มขึ้น.

แน่นอน จากตัวอย่างข้างต้นนี้ เราเห็นได้ว่า การปรับปรุงเมล็ดสามารถช่วยเพิ่มความเหมือนกันของโครงสร้างของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพรวมถึงการเพิ่มความหนาแน่นของวัสดุและลดความบกพร่องของวัสดุ.

2 วัสดุระยะที่สอง

ในสาขาวิจัยเกี่ยวกับคุณสมบัติ tribological ของอัลลูมิเนียหลายระยะเซรามิก, องค์ประกอบ compounding, ซึ่งเป็นวัสดุประกอบโดยการเพิ่มระยะที่สองต่างๆ, ส่วนละเอียด (หรือขน),ยังเป็นวิธีหลักในการปรับปรุงคุณสมบัติ tribological (หรือการตัด) ของอัลลูมินัสเซรามิกตามกลไกการมีอิทธิพลที่แตกต่างกัน มันสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท รวมถึงกลไกลื่นตัวเองระยะที่สองและกลไกปฏิกิริยาเคมีระยะที่สอง.

● กลไก ลื่นตัวเอง ระยะที่สองการนํามาใช้น้ํามันย่อยแข็งระยะที่สอง เช่น กราฟิต, CaF2, PbWO4, MoS2, BN,และโลหะอ่อนใน Al2O3 แมทริกซ์เซรามิก สามารถลดปริมาณการหดของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงคุณสมบัติ tribological.น้ํามันหล่อแข็ง 10% CaF2 ถูกนําเข้าไปในเมทริกซ์เซรามิกประกอบ Al2O3 / TiC และ CaF2 ได้ถูกผลักออกและเคลือบบนพื้นผิวการคด เพื่อสร้างฟิล์มหล่อตัวเองฟิล์มลื่นตัวเองสามารถป้องกันการติดตามระหว่างวัสดุและคู่การขัด, ลดสัดส่วนการขัดขัด และมีบทบาทในการเลื่อนตัวเอง

ประสิทธิภาพการเสริมขอบเขตของเมล็ดพันธุ์ในระยะที่สองการนําไปสู่ระยะที่สอง (ส่วนใหญ่คืออนุภาคและขนขน) ในเมทริกซ์เซรามิกอัลลูมินัสโดยใช้ความแตกต่างในสัดส่วนการขยายความร้อนระหว่างอนุภาคที่กระจายและวัสดุเมทริกซ์, สร้างความเครียดที่เหลือระหว่างกระบวนการเย็นของการเตรียมวัสดุ, สร้างผลการเสริมเขตของเมล็ดพวกเขาไม่เพียงแค่จําเป็นต้องเอาชนะพลังงานขั้วเมล็ดที่เนื้อหาของวัสดุเมทริกซ์, แต่ยังมีพลังงานเพิ่มเติมที่นํามาโดยความเครียดการกดเหลือ, โดยเพิ่มความต้านทานการแพร่กระจายรอยแตก

ด้านอื่น ๆ เนื่องจากสัมประสานการขยายความร้อนของอนุภาคระยะที่สองที่เล็กกว่าเทียบกับเมทริกซ์, ผลของปริมาณจะเกิดขึ้นระหว่างการเย็นของวัสดุ,ส่งผลให้เกิดรอยแตกเล็กๆรอบตัวของอนุภาคระยะที่สอง, ส่งผลให้เกิดการบิดเบี้ยวของรอยแตก และใช้พลังงานมากขึ้นในการขยายรอยแตกนอกจากนี้อนุภาคระยะที่สองโดยทั่วไปมีรูปร่างประมาณเป็นกลม ซึ่งทําให้ปลายรอยแตกเป็นลมลดความเครียดและป้องกันการแพร่กระจายรอยแตกโดยปรับปรุงคุณสมบัติการหดของวัสดุ.

กลไกปฏิกิริยาเคมีระยะที่สองThe mechanism of the second phase frictional chemical reaction refers to the chemical reaction between the second phase doped in the Al2O3 matrix and the gas in the air (mainly oxygen) or with the friction pair material during friction, สร้างฟิล์มเลื่อมและลดปริมาณการขัดของวัสดุ, ทําให้คุณสมบัติการขัดของวัสดุดีขึ้น

การนําอนุภาค TiB2 ลงในเมทริกเซรามิก Al2O3 เพื่อเตรียมเครื่องมือตัดเซรามิก Al2O3/TiB2มันพบว่าในระหว่างการทดลองการตัดด้วยเหล็ก 45 # เกลือเมื่อความเร็วการตัดมากกว่า 120m / นาที, นั่นก็คืออุณหภูมิการตัดมากกว่า 800 °C, TiB2 ในเครื่องมือตัดเซรามิก Al2O3/TiB2 ประกอบปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้าง TiO2 และ B2O3.เนื่องจากสัดส่วนยืดหยุ่นและความแข็งของ TiO2 ที่ต่ํากว่ามาก เมื่อเทียบกับวัสดุเมทริกซ์, ความแข็งแกร่งในการตัดของเครื่องมือลดลง ส่งผลให้มีการลดปริมาณการขัดแย้งของวัสดุ ลดการสกัดของเครื่องมือและปรับปรุงความทนทานในการสกัดของเครื่องมือ.

3 อุปกรณ์การผลิต

ภายใต้กรณีการใช้งานที่แตกต่างกัน กลไกการขัดแย้งที่แสดงให้เห็นของเซรามิกอลูมิเนียมเป็นจริงที่แตกต่างกันดังนั้นวิธีการเสริมพลังที่แตกต่างกันควรนําไปรวมกัน เพื่อปรับปรุงการรักษาให้เหมาะสม.

กลไกการสกัดของเครื่องมือตัด Al2O3/TiB2 เซรามิก ระหว่างการตัดแห้งความเร็วต่ํา มีลักษณะเป็นการสกัดของสับและการสกัดของสกัดในการตัดแห้งความเร็วสูง อุปกรณ์การใช้งานของเครื่องมือจะแสดงออกเป็นการใช้งานออกซิเดชั่นหนังปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของเครื่องมือโดยปฏิกิริยาเคมีการหดเล่นบทบาทการหล่อลื่นแข็ง, ปรับปรุงความทนทานต่อการสวมของเครื่องมือ ด้วยการเพิ่มปริมาณ TiB2 และความเร็วการตัด, ผลต่อต้านการขัดขัดและต่อต้านการสวมของฟิล์มปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น.

คุณสมบัติ tribological ของวัสดุเครื่องมือเซรามิกที่ใช้ Al2O3 มีความเกี่ยวข้องกับประเภทของสารเสริม และความทนทานในการสกัดสวมของพวกมันอยู่ในลําดับลดลง: Al2O3/SiCw, Al2O3/Ti (C, N) และ Al2O3/TiCคุณสมบัติการขัดของวัสดุนั้นเกี่ยวข้องกับความแข็ง (H), อ่อนโยน (E), และความแข็งแรงในการแตก (KIC).อัตราการเสีย W เพิ่มขึ้นกับการเพิ่ม E / H และลดลงกับการเพิ่ม KIC;กลไกการสกัดของวัสดุเครื่องมือเซรามิก Al2O3/TiC เป็นส่วนใหญ่คือการสกัดด้วยการติดต่อ ส่วนกลไกการสกัดของวัสดุเครื่องมือเซรามิก Al2O3/Ti (C, N) และ Al2O3/SiCw เป็นส่วนใหญ่คือการสกัดด้วยการบด

การใช้เซรามิคที่ทนทานการสกัดจากอะลูมิเนีย

1 การใช้ในระบบขนส่งวัสดุและถ่านหิน

การสวมชุดของระบบขนส่งถ่านหินและวัสดุเป็นสาเหตุหลัก ๆ จากแรงกระแทกและการขัดแย้ง โดยส่วนสวมคือกองแยก, เทส, และถ่านหินส่วนนี้ชักจะสวมใส่และแม้แต่ใช้เสียเมื่อโรงงานไฟฟ้าและโรงงานปูนซีเมนต์ใช้แผ่นเหล็กแมนแกนเซสที่มีผนัง ใช้งานโดยทั่วไปประมาณ 6 เดือน และมีความชุ่มชื่นต่อการติดถ่านหินและการอุดตันของผง;แม้ว่าการใช้แผ่นพอลีเอเธลีนที่มีน้ําหนักโมเลกุลสูงสุด จะไม่ง่ายที่จะบล็อก แต่ความทนทานต่อการกระแทกและความทนทานต่อการสกัดไม่ได้ดีเท่าแผ่นเหล็กแมนแกนโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีฝุ่นหินและซีเมนต์ซับซ้อนและหล่นลงที่ส่วนผสมระหว่างแผ่นชั้นและแผ่นเหล็ก.การใช้เซรามิคที่ทนทานต่อการสกัดจากอะลูมิเนีย จะช่วยปรับปรุงอายุการใช้งานให้ดีขึ้นมาก และนํามาซึ่งการปรับปรุงอย่างสําคัญต่อการผลิตที่ปลอดภัย และประโยชน์ทางเศรษฐกิจ

2 การใช้งานในระบบบด

การเสียสภาพของระบบการผลิตฝุ่นถ่านหินในโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหิน เป็นสาเหตุหลัก ๆ ของการชนถ่านหินฝุ่นและการเสียสภาพจากการชนการไหลของอากาศปูนถ่านหินความเร็วสูง ส่งผลให้เกิดการเสื่อมสลายอย่างรุนแรงบนทางออกของโรงงานถ่านหิน, ทางเข้าและทางออกของเครื่องแยกปูนหินหยาบและละเอียด, และหัวแขนท่ออากาศหลักของอุปกรณ์ปูนปรากฏการณ์เดียวกันเกิดขึ้นในโค้งท่ออากาศของระบบการคัดเลือกปูนโรงงานซีเมนต์การใช้เซรามิคอลูมิเนียที่ทนทานต่อการสกัด จะมีผลกระทบเชิงบวกต่อการผลิตจริง

3 การใช้ในระบบเถ้าและคัน

ในโรงไฟฟ้าที่ใช้ระบบการกําจัดเถ้าและการปล่อยเกลียวแบบไฮดรอลิก ท่อทางเข้าและทางออก เช่น ปั๊มเถ้า, ถ้ําเถ้า, และช่องฉีดเสียหายอย่างหนักหลังการใช้เซรามิกอลูมิเนียทนทานต่อการสกัด, อายุการใช้งานยาวและความทนทานต่อการสวมใส่ดี, แก้ปัญหาเช่นงานบํารุงรักษาเครื่องจักรกลที่หนักและสิ่งแวดล้อมที่ไม่ดี.

4 เป็นสื่อการบด

เนื่องจากความแข็งแกร่งสูง ความหนาแน่นปานกลาง ความทนทานต่อการสกัด และการทนทานต่อการกัดสนอง และราคาถูกลูกบดอัลลูมินาถูกใช้อย่างแพร่หลายในการบดและแปรรูปวัสดุแพร่ในอุตสาหกรรมเช่นซีเมนต์, แร่แร่, เซรามิค, วัสดุอิเล็กทรอนิกส์, วัสดุแม่เหล็ก, การเคลือบ, และสี.ในอุตสาหกรรมเซรามิคการก่อสร้าง ประสิทธิภาพการสกัดของลูกบอลการบดอัลลูมินาสูงกว่า 20% ถึง 40% เมื่อเทียบกับหินและหินดิบธรรมชาติด้วยการลดแหล่งทรัพยากรหินกลองธรรมชาติที่มีคุณภาพสูง และอัตราการเสื่อมสูงของกลองเซรามิกทั่วไป, ลูกบอลบอลลูมิเนียจะใช้มากขึ้นโดยผู้ผลิตมากขึ้น

5 การสกัดน้ํามันและก๊าซ

เซรามิกที่ทนทานต่อการสกัดของอัลลูมิเนียสามารถปรับตัวไปกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีปริมาณอัลลูมิเนียมากกว่า 97% (ตามปริมาณมวล) ซึ่งสามารถใช้ในอุปกรณ์เจาะสําหรับน้ํามันและก๊าซธรรมชาติการใช้งานทั่วไปประกอบด้วย ช่องน้ํา, ที่นั่งของวาล์ว, อุปกรณ์ควบคุม, อุปกรณ์เสริมปั๊ม, และแม้แต่อุปกรณ์เสริมของเครื่องเจาะที่สามารถสั่นสะเทือนในสภาพแวดล้อมความดันสูง, ในน้ํามันและดินโคลน,และบางครั้งทํางานในตัวของกรดและเกลือ, ด้วยความต้องการที่เข้มงวดสําหรับความทนทานต่อการสวมและความทนทานต่อการกัดกรอง