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影响耐磨陶瓷使用的几点因素

2017-7-26 22:10:10      点击:
1) 原料粉体的影响
耐磨陶瓷最主要的原料是高纯度的AI23粉,其性能好坏以及含量多少对氧化铝陶瓷有很大影响。陶瓷粉在制备过程中难免要引入杂质,其中的有机杂质在烧制过程中奖被烧掉,早致密化的过程中形成不规则的孔洞;而无机杂质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陶瓷的致密化有明显的影响,因此采用高纯度AI2O3粉末是制备性能优良的氧化铝陶瓷的重要前提条件。

图(1)高纯度氧化铝粉体是制作耐磨陶瓷的主要成分
典型的耐磨陶瓷生产是以经过多道工序提纯的工业烧结氧化铝粉料为原料根据制品要求,按一定配方将粉末混合,然后经成型烧结等工艺制成。这样制成的耐磨陶瓷具有极为优良的性能,但是由于整个工艺流程较长,因此生产成本较高。
为了节省成本,市面上也有直接采用矿物质作为主要原料,添加少量烧结氧化铝。甚至也有人采用回收氧化铝陶瓷废料作为主要配料,这些已经形成ɑ相的氧化铝陶瓷与周围分子无法形成有机结合体,致密性和耐磨性大打折扣。这也是为什么市面上耐磨陶瓷价差巨大的主要原因之一。
2) 原料粉粒度的影响
原料粉粒度对制品性能影响很大,只有原料足够细,最后的烧制成品才有可能形成微结构,使他具有很好的耐磨性。AI2O3粉体颗粒越细,活性也越大,可促进烧结,制成的瓷强度也越高,小颗粒还可以分散由于刚玉和玻璃相线膨胀系数不同在晶界处造成的应力集中,减少开裂的危险性,细的晶粒还能妨碍微裂纹的发展,不易在成穿晶断裂,有利于提高断裂韧性,还可以提高耐磨性。

图(2)北京耐默公司采用的是纳米级陶瓷粉末制作陶瓷件
3) 成型方法的影响
实践生产与大量研究表明:低气孔率、高致密度的氧化铝陶瓷节构性能优良。告知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。而要得到钙质密度的陶瓷胚体,成型方法是关键。氧化铝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的特点,对养护率陶瓷烧结性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和热压铸工艺为主,对于形状简单的制品可采用干压成型。一般而言,干压成型的制品致密性好于热压铸成型的制品。
4) 烧结的影响
对于陶瓷的烧结,简单的讲就是陶瓷生坯在高温下的致密化过程。随着温度的上升和时间的延长,粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加,把粉末颗粒的聚集体变为坚强的具有某种显微结构的多晶烧结体,病获得所需的物理,机械性能的制品或材料。样品的致密化速率、最终结构往往也反应了它经历过什么样的热处理过程。

图(3)北京耐默公司采用耐磨陶瓷片制作的风机叶片
北京耐默科技有限公司主要生产以耐磨陶瓷,氧化铝陶瓷,氧化锆陶瓷的设计生产销售,并承接耐磨陶瓷工程施工、设计、技术咨询,公司拥有国际先进的陶瓷生产流水线设备,主要产品为:氧化铝陶瓷基片,陶瓷衬板,陶瓷管,陶瓷异形件,陶瓷研磨球。耐磨技术人员20多名,施工队120名工人,固定资产1500多万元,年销售额6000多万元。耐磨陶瓷广泛用于火电厂、水泥、矿山、钢厂、洗煤厂、玻璃厂等行业。