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氧化铝陶瓷做为耐磨材料的优势

文章出处:http://www.jundro.cn/industry/195.html人气:204时间:2020-06-14

先进陶瓷中有很多材料都具有非常好的耐磨特性,这些材料不仅耐磨,而且还具有耐酸碱腐蚀、耐高温等特点,如今这些材料已经被人们选做耐磨材料,并获得到了有效推广使用。
耐磨陶瓷涵盖的面非常广,从理论上来看的话,只要是以耐磨为目的的陶瓷材料都可以称为耐磨陶瓷,主要有碳化硅、氧化铝、氮化硅、氧化锆等,这些材料的价格比较亲民,也是他们做为耐磨的材料的又一重要原因。我们今天主要讲的是氧化铝陶瓷做为耐磨材料的一些特点以及制备时应该注意的事项。
氧化铝耐磨陶瓷的优点
相比于碳化硅、氮化硅、氧化铝等耐磨陶瓷,氧化铝的性能更为全面。例如除了具有耐磨材料应当具备的各项特征之外,氧化铝耐磨陶瓷还具有非常高的性价比,其材料成本比另外几种都要更低。不仅如此,氧化铝耐磨陶瓷的生产工艺已经十分成熟,我们把它归纳为以下8点:
1、硬度大、强度高。
2、易安装,适用范围广,适应性好。
3、耐磨性好,使用寿命长。
4、抗冲击性好。
5、抗腐蚀性好。
6、耐高温。
7、重量轻。
8、性价比高,原料来源广,生产工艺成熟。

输送管氧化铝内衬


氧化铝耐磨陶瓷的磨损机理
氧化铝陶瓷这样的脆性材料的磨损通常是从较小的磨料颗粒的撞击(它可以被看作是一个尖硬的压头)和陶瓷表面裂纹形成开始的。通常认为,颗粒为圆形,且速度较低时,尤其当陶瓷有较高的断裂韧性时,磨料颗粒与陶瓷间的接触是有弹性的,这样的弹性接触促进了锥形裂纹的形成;颗粒有棱角时,在撞击过程中,接触点上将产生塑性变形,这将导致放射状的和横向裂纹的产生。如果陶瓷的硬度和断裂韧性较低,裂纹就将非常快地产生且较深。
===影响氧化铝耐磨陶瓷的因素===
要想获得高耐磨性的氧化铝陶瓷材料,不但要考虑使它具有高的致密度、抗弯和耐压强度,而且要提高它的硬度和断裂韧性,而这些性质与氧化铝陶瓷的显微结构(闭气孔率、晶粒度、玻璃相的分布状态等)及它的磨损机理密切相关。
01原料粉体的影响
氧化铝耐磨陶瓷最重要的原料是高纯度的氧化铝粉体,其性能好坏以及含量多少对氧化铝耐磨陶瓷有很大影响。陶瓷粉体在制备过程中难免要引入杂质,其中的有机杂质在烧结过程中将被烧掉,在致密化的过程中形成不规则的孔洞;
而无机杂质则有可能在高温阶段与陶瓷粉体起反应或残留在基体中形成微裂纹。由杂质引起的这些微结构上的缺陷对氧化铝耐磨陶瓷的致密化有明显的影响。
原料粉体粒度对制品性能影响也很大,只有原料足够细,最后的烧成制品才有可能形成微晶结构,使它具有很好的耐磨性。
因此采用高纯度、细粒度的氧化铝粉体是制备性能优良的氧化铝耐磨陶瓷的重要前提条件。
02成型方法的影响
生产实践与大量研究表明:低气孔率、高致密度的氧化铝陶瓷结构性能优良。高致密度意味着陶瓷体内晶粒排列紧密,在承受外界载荷或腐蚀性物质侵蚀的时候不易形成破坏性的突破点。
而要得到高致密度的陶瓷坯体,成型方法是关键。氧化铝耐磨陶瓷的成型一般采用干压、等静压、热压铸等方法。不同的方法具有不同特点,对氧化铝陶瓷烧结性能和显微结构的影响也会有所不同。
一般对于形状复杂的制品多以注浆或热压铸工艺为主,对于形状简单的制品可采用干压成型。
03烧结的影响
烧结是陶瓷制备的关键阶段,烧结气氛对陶瓷材料的制备影响很大。过高的烧成温度或过长的保温时间都会促进晶体生长,使微细的原料在高温下发育成粗大晶粒,液相量增加,这样不但强度下降,同时耐磨性也会减弱。当然温度太低易导致烧结体不致密,制品耐磨性也不好。
采用先进的电窑烧结可以精确控制烧结的升温、保温及降温过程,对提高耐磨陶瓷的性能有重要作用,但是电窑烧结成本及耐火材料的消耗比气窑及煤窑要高一些。
04助烧剂
合适的助烧剂降低烧结温度,改善陶瓷的显微结构,提高力学性能,进而提高氧化铝耐磨陶瓷的耐磨性。

以上就为大家介绍完了氧化铝耐磨陶瓷的各种问题。更多内容请关注我们的网站,我们会每日更新更多更实用的知识。

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