耐磨陶瓷

耐磨陶瓷

耐磨陶瓷是以AL2O3為主要原料,以稀有金屬氧化物為熔劑,經一千七百度高溫焙燒而成的特種剛玉陶瓷,再分別用特種橡膠和高強度的有機/無機粘合劑組合而成的產品。

性能特點


1. 硬度大
耐磨陶瓷
耐磨陶瓷
洛氏硬度為HRA80-90,硬度僅次於金剛石,遠遠超過耐磨鋼不鏽鋼的耐磨性 能。
2. 耐磨性能極好
經中南工大粉末冶金研究所測定,其耐磨性相當於錳鋼的266倍,高鉻鑄鐵的171.5倍。在同等工況下,可至少延長設備使用壽命十倍以上。
3. 重量輕
其密度為3.6-3.9g/cm3,僅為鋼鐵的一半,可大大減輕設備負荷。
4. 粘接牢固、耐熱性能好
耐磨陶瓷片最好採用高強度陶瓷結構膠粘貼,可確保陶瓷在高溫下長期運行不脫落。

常用規格


10×5×1.5mm, 10×10×1.5mm;
10×10×3mm, 15×15×3mm;
17.5×17.5×3mm, 20×20×3mm;
20×20×5mm, 50×60×6mm;
50×60×8mm 120×80×25mm。
並可根據需要定製加工各種異型件,高精度耐磨件以及陶瓷金屬複合件。
每一種工程陶瓷材料都有其自身的優點和缺點,因此必須針對陶瓷使用的工況進行充分的分析和研究。使用條件不滿足,陶瓷將無法達到預期的使用效果。一般情況下影響陶瓷性能的主要因素如下:
1. 使用溫度範圍及變化;
2. 腐蝕介質;
3. 受力情況;
4. 硬顆粒碰撞入射角;
5. 粒子沖蝕強度
在所有的陶瓷材料中,主要使用氧化鋁以及碳化硅陶瓷兩種。氧化鋁陶瓷對一般的腐蝕和磨蝕具有極高的抵抗能力,而且性能價格比最高,適合絕大多數場合使用。而燒結碳化硅只在更高溫度,更高韌性以及耐磨性要求條件下才會考慮使用。
主要耐磨材料硬度比較圖:
耐磨陶瓷
耐磨陶瓷

起草階段


耐磨陶瓷成形方法有很多種,生產中應根據製品的形狀選擇成形方法,而不同的成形方法需選用的結合劑不同。常見陶瓷成形方法、結合劑種類及用量如下
所示:
耐磨陶瓷成形方法、結合劑種類和用量
成形方法 結合劑舉例 <結合劑用量(質量%)
千壓法 聚乙烯醇縮丁醛等 1~5
澆注法 丙烯基樹脂類 1~3
擠壓法 甲基纖維素等 5~15
注射法 聚丙烯等 10~25
等靜壓法 聚羧酸銨等 0~3
結合劑可分為潤滑劑、增塑劑、分散劑、表面活性劑(具有分散劑和潤滑功能)等,為滿足成形需要,通常採用多種有機材料的組合。

技術指標


項目 指標
氧化鋁含量 ≥90%
密度 ≥3.5 g/cm3
洛氏硬度 ≥80 HRA
抗壓強度 ≥850 Mpa
斷裂韌性KΙC ≥4.8MPa·m1/2
抗彎強度 ≥290MPa
導熱係數 20W/m.K
熱膨脹係數: 7.2×10-6m/m.K

典型應用


表1 耐磨陶瓷在水泥工業應用部位示例
應用設備系統應用抗磨部位
石灰石破碎及原燃料預均化系統下料溜槽、料斗及皮帶滾筒
生料立磨系統進料溜槽、滾軸各封圈、選粉機導流葉片、立磨旋風筒、管道等
煤磨系統選粉機殼體、煤粉管道、回料管等
迴轉窯系統增濕塔進、出口彎頭、篦冷機至電收塵管道、篦冷機立煤磨管道、旋風筒、電收塵隔柵板、熟料提升機下料溜槽等
水泥粉磨系統立磨、輥壓機V型選粉機進料溜槽、選粉機殼體、循環風機葉輪、殼體、旋風筒及進、出料口彎頭
餘熱發電系統篦冷機至沉降室、管道及內壁

粘貼


選用BD系列耐磨陶瓷膠(1)、多元樹脂復配。採用環氧樹脂、酚醛環氧樹脂,有機硅樹脂、DBT-7增韌劑按適當比例共混,達到最大發揮各種樹脂性能;(2)、採用多元複合原理,進行固化劑的復配。與主劑反應后提高固化物在耐溫性和高溫工況下的耐老化性、耐磨蝕性。(3).、施工工藝性能得到了極大的改善,如BD181耐磨陶瓷粘貼膠可在不用磁鐵及其他支撐措施的條件下在設備 立面和頂棚進行施工,滿足了不同環境工況下的施工要求的性能指標。
該項目耐溫性、耐老化性等指標趕上並超過了部分進口耐磨陶瓷粘貼膠粘劑。如BD400高溫膠最大可耐450℃高溫,BD1200高溫膠適用於 1200℃工況下粘固。該耐磨陶瓷粘貼膠已獲得國家發明專利