مواد سرامیکی مقاوم به فرسایش
مواد سرامیکی مقاوم در برابر فرسایش، یک کلاس از مواد غیر فلزی غیرآلی با سختی بالا و مقاومت در برابر فرسایش است که از مواد اولیه اصلی مانند اکسید آلومینیوم (Al2O3) ، اکسید زرکونیوم (ZrO2) ساخته شده است.,کربید سیلیکون (SiC) و نیترید سیلیکون (Si3N4) از طریق قالب بندی و سینتر کردن در دمای بالا. آنها به طور گسترده ای برای حل مشکلات فرسایش، خوردگی و فرسایش در تجهیزات صنعتی استفاده می شوند.
ویژگی های اصلی عملکرد
سختی فوق العاده بالا و مقاومت در برابر فرسایش
به عنوان مثال، استفاده از سرامیک آلومینیوم اکسید به عنوان مثال، سختی Mohs آن می تواند به 9 برسد (تنها دوم به الماس) ،و مقاومت لباسش از 10 تا 20 برابر فولاد با مقادیر بالای منگنز و ده ها برابر فولاد کربن معمولی است.سرامیک اکسید زرکونیوم دارای مقاومت حتی بهتر است و می تواند به بار های ضربه ای بیشتر مقاومت کند.
مقاومت قوی در برابر خوردگی
آنها دارای ثبات شیمیایی بسیار بالایی هستند، در برابر خوردگی اسید، قلی و محلول نمک مقاومت می کنند و همچنین می توانند در برابر فرسایش محلول های آلی مقاومت کنند.عملکرد عالی در شرایط کاری خوردنی مانند صنایع شیمیایی و فلزات.
عملکرد خوب در دمای بالا
سرامیک های آلومینیوم اکسید می توانند برای مدت طولانی در زیر 1200 درجه سانتیگراد کار کنند و سرامیک های کربید سیلیکون می توانند به دمای بالای 1600 درجه سانتیگراد مقاومت کنند.سازگاری با سناریوهای فرسایش در دمای بالا و فرسایش گاز در دمای بالا.
تراکم کم، وزن کم
چگالی آن حدود 1/3-1/2 از فولاد است که می تواند بار را پس از نصب بر روی تجهیزات به طور قابل توجهی کاهش دهد و مصرف انرژی و فرسایش ساختاری تجهیزات را کاهش دهد.
عایق بندی قابل کنترل و رسانایی حرارتی
سرامیک های آلومینیوم اکسید عایق های الکتریکی عالی هستند، در حالی که سرامیک های کربید سیلیکون رسانایی حرارتی بالایی دارند. فرمول های مختلف مواد را می توان با توجه به نیازهای خود انتخاب کرد.
معایب
نسبتا شکننده و دارای مقاومت نسبتا ضعیف در برابر ضربه (این می تواند از طریق اصلاح کامپوزیت مانند کامپوزیت های سرامیکی و لاستیکی و کامپوزیت های سرامیکی و فلزی بهبود یابد)شکل دادن و پردازش سخت تر است، و هزینه سفارشی سازی کمی بالاتر از مواد فلزی است.
انواع متداول و سناریوهای قابل استفاده
| نوع ماده |
اجزای اصلی |
نکات برجسته عملکرد |
کاربردهای معمول |
|
مواد سرامیکی آلومینیوم
|
Al2O3 (محتوای 92٪ تا 99٪)
|
نسبت هزینه و عملکرد بالا، سختی بالا، مقاومت عالی در برابر لباس
|
پوشش خط لوله، پوشش مقاوم به فرسایش، هسته های دریچه، نوزل های شن و ماسه
|
|
سرامیک زیرکونیا
|
ZrO2
|
سختی بالا، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر ضربه در دمای پایین
|
چکش های خردکننده، لگارهای مقاوم به فرسایش و قطعات مقاوم به فرسایش نظامی
|
|
سرامیک کربید سیلیکون
|
SiC
|
مقاومت در برابر دمای بالا، رسانایی حرارتی بالا، مقاومت در برابر اسیدهای قوی و قلی
|
لوله های تزریق زغال سنگ کوره بالا، پوشش راکتورهای شیمیایی، مبادلات گرما
|
|
سرامیک نیترید سیلیکون
|
Si3N4
|
خاصیت خود چسبندگی، قدرت بالا، مقاومت در برابر شوک حرارتی
|
اسکناس های با سرعت بالا، تیغه های توربین، قطعات دقیق مقاوم به لباس
|
کاربردهای معمول:لوله های انتقال خاکستری زغال سنگ و سنگ آهن خرد شده در نیروگاه ها، لوله های هوا اولیه و ثانویه در دیگها و سیستم های حذف خاکستری و slag.حمل و نقل خروجی، حمل و نقل خروجی و لوله های لجن با فشار بالا در معادن و کارخانه های پردازش مواد معدنی.مواد خام، پودر کلینکر و لوله های سیستم حمل و جمع آوری گرد و غبار ذغال سنگ در کارخانه های سیمان.
سوالات عمومی
سوال1: عمر استفاده از مواد سرامیکی مقاوم در برابر فرسایش در مقایسه با مواد فلزی سنتی چقدر طولانی تر است؟
A1: عمر استفاده از مواد سرامیکی مقاوم در برابر فرسایش 5-20 برابر بیشتر از مواد فلزی سنتی (مانند فولاد با مقادیر بالا منگنز و فولاد کربن) است.به عنوان مثال، استفاده از پوشش سرامیکی آلومینیوم به طور گسترده، می تواند به طور پایدار برای 8-10 سال در سناریوهای استفاده صنعتی عمومی استفاده شود، در حالی که پوشش های فلزی سنتی معمولاً نیاز به نگهداری و تعویض هر 1-2 سال دارند.عمر خاص خدمت بسته به نوع سرامیک کمی متفاوت خواهد بودما می توانیم بر اساس پارامترهای سناریوی خاص شما ارزیابی دقیق طول عمر را ارائه دهیم.
س2: آیا سرامیک های مقاوم در برابر فرسایش می توانند در شرایط ضربه های شدید مقاومت کنند؟ به عنوان مثال، در خردکننده ها و لوله های زغال سنگ.
پاسخ: بله. اگرچه سرامیک های سنتی یک قطعه دارای درجه ای از شکنندگی هستند،ما به طور قابل توجهی مقاومت در برابر ضربه را از طریق فن آوری های اصلاح مانند کامپوزیت های سرامیکی و لاستیکی و کامپوزیت های سرامیکی و فلزی بهبود بخشیدیم.. سرامیک زیرکونیا خود دارای سختی بسیار بالایی است و می تواند به طور مستقیم در سناریوهای ضربه متوسط تا بالا مانند چکش های خرد کننده و پوشش سنگ زغال سنگ استفاده شود.برای شرایط ضربه با فشار فوق العاده بالا، ما همچنین می توانیم ساختارهای کامپوزیت سرامیکی را سفارشی کنیم که مقاومت لباس سرامیک را با مقاومت ضربه فلز / لاستیک ترکیب می کند و به خوبی به سناریوهای صنعتی با تأثیر بالا سازگار می شود.
س3: آیا سرامیک های مقاوم در برابر فرسایش برای شرایط بسیار خوردنی مناسب هستند؟ به عنوان مثال، لوله های قوی اسید و قلیایی قوی.
A3: آنها بسیار مناسب هستند. انواع اصلی مانند سرامیک آلومینا و سرامیک کربید سیلیکون دارای ثبات شیمیایی بسیار بالا هستند و می توانند به طور موثر در برابر خوردگی از اسیدهای قوی مقاومت کنند.قلیات قوی، محلول های نمک و حلال های آلی. سرامیک های کربید سیلیکون دارای بهترین مقاومت در برابر خوردگی هستند، به ویژه برای شرایط سخت با شامل دمای بالا و خوردگی قوی مناسب است.مانند پوشش ظرف های واکنش قوی اسید و قلیایی و لوله های خوردنی با دمای بالا در صنعت شیمیاییبرای سناریوهای خوردگی معمولی، سرامیک آلومینیوم می تواند به الزامات پاسخ دهد و مقرون به صرفه تر است.
Q4: آیا می توانید محصولات سرامیکی مقاوم به لباس را بر اساس اندازه تجهیزات و شرایط کاری سفارشی کنید؟
A4: مطمئناً. ما از خدمات سفارشی سازی کامل ابعاد ، از جمله اندازه محصول ، شکل ، فرمول مواد سرامیکی ، ساختار کامپوزیت و روش نصب پشتیبانی می کنیم.شما فقط نیاز به ارائه پارامترهای اصلی مانند فضای نصب تجهیزات، دمای کار، نوع متوسط (خصوصیات فرسایش / خوردگی) و مقاومت در برابر ضربه. تیم فنی ما یک راه حل هدفمند را طراحی می کند،و ما همچنین می توانیم خدمات آزمایش نمونه را ارائه دهیم تا اطمینان حاصل شود که محصول دقیقاً با شرایط کاری مطابقت دارد.