影響耐磨陶瓷使用的幾點因素
2017-7-26 22:10:10 點擊:
1) 原料粉體的影響
耐磨陶瓷最主要的原料是高純度的AI23粉,其性能好壞以及含量多少對氧化鋁陶瓷有很大影響。陶瓷粉在制備過程中難免要引入雜質(zhì),其中的有機雜質(zhì)在燒制過程中獎被燒掉,早致密化的過程中形成不規(guī)則的孔洞;而無機雜質(zhì)有可能在高溫階段與陶瓷粉體起反應(yīng)或殘留在基體中形成微裂紋。由雜質(zhì)引起的這些微結(jié)構(gòu)上的缺陷對氧化鋁陶瓷的致密化有明顯的影響,因此采用高純度AI2O3粉末是制備性能優(yōu)良的氧化鋁陶瓷的重要前提條件。
圖(1)高純度氧化鋁粉體是制作耐磨陶瓷的主要成分
典型的耐磨陶瓷生產(chǎn)是以經(jīng)過多道工序提純的工業(yè)燒結(jié)氧化鋁粉料為原料根據(jù)制品要求,按一定配方將粉末混合,然后經(jīng)成型燒結(jié)等工藝制成。這樣制成的耐磨陶瓷具有極為優(yōu)良的性能,但是由于整個工藝流程較長,因此生產(chǎn)成本較高。
為了節(jié)省成本,市面上也有直接采用礦物質(zhì)作為主要原料,添加少量燒結(jié)氧化鋁。甚至也有人采用回收氧化鋁陶瓷廢料作為主要配料,這些已經(jīng)形成ɑ相的氧化鋁陶瓷與周圍分子無法形成有機結(jié)合體,致密性和耐磨性大打折扣。這也是為什么市面上耐磨陶瓷價差巨大的主要原因之一。
2) 原料粉粒度的影響
原料粉粒度對制品性能影響很大,只有原料足夠細(xì),最后的燒制成品才有可能形成微結(jié)構(gòu),使他具有很好的耐磨性。AI2O3粉體顆粒越細(xì),活性也越大,可促進(jìn)燒結(jié),制成的瓷強度也越高,小顆粒還可以分散由于剛玉和玻璃相線膨脹系數(shù)不同在晶界處造成的應(yīng)力集中,減少開裂的危險性,細(xì)的晶粒還能妨礙微裂紋的發(fā)展,不易在成穿晶斷裂,有利于提高斷裂韌性,還可以提高耐磨性。
圖(2)北京耐默公司采用的是納米級陶瓷粉末制作陶瓷件
3) 成型方法的影響
實踐生產(chǎn)與大量研究表明:低氣孔率、高致密度的氧化鋁陶瓷節(jié)構(gòu)性能優(yōu)良。告知密度意味著陶瓷體內(nèi)晶粒排列緊密,在承受外界載荷或腐蝕性物質(zhì)侵蝕的時候不易形成破壞性的突破點。而要得到鈣質(zhì)密度的陶瓷胚體,成型方法是關(guān)鍵。氧化鋁陶瓷的成型一般采用干壓、等靜壓、熱壓鑄等方法。不同的方法具有不同的特點,對養(yǎng)護(hù)率陶瓷燒結(jié)性和顯微結(jié)構(gòu)的影響也會有所不同。一般對于形狀復(fù)雜的制品多以注漿和熱壓鑄工藝為主,對于形狀簡單的制品可采用干壓成型。一般而言,干壓成型的制品致密性好于熱壓鑄成型的制品。
4) 燒結(jié)的影響
對于陶瓷的燒結(jié),簡單的講就是陶瓷生坯在高溫下的致密化過程。隨著溫度的上升和時間的延長,粉末顆粒之間發(fā)生粘結(jié),燒結(jié)體的強度增加,把粉末顆粒的聚集體變?yōu)閳詮姷木哂心撤N顯微結(jié)構(gòu)的多晶燒結(jié)體,病獲得所需的物理,機械性能的制品或材料。樣品的致密化速率、最終結(jié)構(gòu)往往也反應(yīng)了它經(jīng)歷過什么樣的熱處理過程。
圖(3)北京耐默公司采用耐磨陶瓷片制作的風(fēng)機葉片
北京耐默科技有限公司主要產(chǎn)品以耐磨陶瓷,氧化鋁陶瓷,氧化鋯陶瓷的設(shè)計生產(chǎn)銷售,并承接耐磨陶瓷工程施工、設(shè)計、技術(shù)咨詢,公司擁有國際先進(jìn)的陶瓷生產(chǎn)流水線設(shè)備,主要產(chǎn)品為:氧化鋁陶瓷基片,陶瓷襯板,陶瓷管,陶瓷異形件,陶瓷研磨球。
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