Κεραμικά Υλικά Ανθεκτικά στη Φθορά
Τα κεραμικά υλικά ανθεκτικά στη φθορά είναι μια κατηγορία υλικών υψηλής σκληρότητας, υψηλής αντοχής στη φθορά, ανόργανων μη μεταλλικών υλικών που κατασκευάζονται από κύριες πρώτες ύλες όπως οξείδιο του αργιλίου (Al₂O₃), οξείδιο του ζιρκονίου (ZrO₂), καρβίδιο του πυριτίου (SiC) και νιτρίδιο του πυριτίου (Si₃N₄) μέσω χύτευσης και πυροσυσσωμάτωσης σε υψηλή θερμοκρασία. Χρησιμοποιούνται ευρέως για την επίλυση προβλημάτων φθοράς, διάβρωσης και διάβρωσης σε βιομηχανικό εξοπλισμό.
Βασικά Χαρακτηριστικά Απόδοσης
Εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο κεραμικό οξειδίου του αργιλίου, η σκληρότητα Mohs μπορεί να φτάσει το 9 (δεύτερο μόνο μετά το διαμάντι) και η αντοχή του στη φθορά είναι 10-20 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χάλυβα υψηλής μαγγανίου και δεκάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή του συνηθισμένου ανθρακούχου χάλυβα. Τα κεραμικά οξειδίου του ζιρκονίου έχουν ακόμη καλύτερη ανθεκτικότητα και μπορούν να αντέξουν υψηλότερα φορτία κρούσης.
Ισχυρή αντοχή στη διάβρωση
Έχουν εξαιρετικά υψηλή χημική σταθερότητα, αντιστέκονται στη διάβρωση από διαλύματα οξέων, αλκαλίων και αλάτων και μπορούν επίσης να αντισταθούν στη διάβρωση από οργανικούς διαλύτες, αποδίδοντας εξαιρετικά σε διαβρωτικές συνθήκες εργασίας όπως οι χημικές και μεταλλουργικές βιομηχανίες.
Καλή απόδοση σε υψηλή θερμοκρασία
Τα κεραμικά οξειδίου του αργιλίου μπορούν να λειτουργήσουν για μεγάλο χρονικό διάστημα κάτω από τους 1200℃ και τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου μπορούν να αντέξουν υψηλές θερμοκρασίες πάνω από 1600℃, προσαρμοζόμενα σε σενάρια φθοράς σε υψηλή θερμοκρασία και διάβρωσης από αέρια σε υψηλή θερμοκρασία.
Χαμηλή πυκνότητα, πλεονέκτημα ελαφρού βάρους
Η πυκνότητα είναι περίπου 1/3-1/2 αυτής του χάλυβα, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά το φορτίο μετά την εγκατάσταση στον εξοπλισμό, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας και τη δομική φθορά του εξοπλισμού.
Ελεγχόμενη μόνωση και θερμική αγωγιμότητα
Τα κεραμικά οξειδίου του αργιλίου είναι εξαιρετικοί ηλεκτρικοί μονωτές, ενώ τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου έχουν υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Μπορούν να επιλεγούν διαφορετικές συνθέσεις υλικών ανάλογα με τις ανάγκες.
Μειονεκτήματα
Σχετικά εύθραυστα και έχουν σχετικά ασθενή αντοχή στην κρούση (αυτό μπορεί να βελτιωθεί μέσω σύνθετης τροποποίησης, όπως σύνθετα κεραμικών-ελαστικών και κεραμικών-μετάλλων). Η χύτευση και η επεξεργασία είναι πιο δύσκολες και το κόστος προσαρμογής είναι ελαφρώς υψηλότερο από αυτό των μεταλλικών υλικών.
Κοινά είδη και εφαρμόσιμα σενάρια
| Τύπος Υλικού |
Κύριο Συστατικό |
Κύρια Σημεία Απόδοσης |
Τυπικές Εφαρμογές |
|
Κεραμικά αλουμίνας
|
Al₂O₃ (περιεκτικότητα 92%-99%)
|
Υψηλή αναλογία κόστους-απόδοσης, υψηλή σκληρότητα, εξαιρετική αντοχή στη φθορά
|
Επενδύσεις σωληνώσεων, επενδύσεις ανθεκτικές στη φθορά, πυρήνες βαλβίδων, ακροφύσια αμμοβολής
|
|
Κεραμικά ζιρκονίας
|
ZrO₂
|
Υψηλή ανθεκτικότητα, αντοχή στην κρούση και αντοχή στην κρούση σε χαμηλή θερμοκρασία
|
Σφυριά θραυστήρων, ρουλεμάν ανθεκτικά στη φθορά και στρατιωτικά εξαρτήματα ανθεκτικά στη φθορά
|
|
Κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου
|
SiC
|
Αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, υψηλή θερμική αγωγιμότητα, αντοχή σε ισχυρά οξέα και αλκάλια
|
Σωληνώσεις έγχυσης άνθρακα σε υψικαμίνους, επενδύσεις χημικών αντιδραστήρων, εναλλάκτες θερμότητας
|
|
Κεραμικά νιτριδίου του πυριτίου
|
Si₃N₄
|
Ιδιότητα αυτο-λίπανσης, υψηλή αντοχή, αντοχή σε θερμικό σοκ
|
Ρουλεμάν υψηλής ταχύτητας, πτερύγια στροβίλων, εξαρτήματα ακριβείας ανθεκτικά στη φθορά
|
Τυπικές εφαρμογές:Σωληνώσεις μεταφοράς τέφρας άνθρακα και κονιοποιημένου άνθρακα σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας, πρωτεύουσες και δευτερεύουσες σωληνώσεις αέρα σε λέβητες και συστήματα απομάκρυνσης τέφρας και σκωρίας.Μεταφορά πολτού, μεταφορά αποβλήτων και σωληνώσεις λάσπης υψηλής πίεσης σε εργοστάσια εξόρυξης και επεξεργασίας ορυκτών.Πρώτη ύλη, κονιοποιημένο κλίνκερ και σωληνώσεις συστημάτων μεταφοράς και συλλογής σκόνης σε εργοστάσια τσιμέντου.
Συχνές ερωτήσεις
Ε1: Πόσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια ζωής των κεραμικών υλικών ανθεκτικών στη φθορά σε σύγκριση με τα παραδοσιακά μεταλλικά υλικά;
Α1: Η διάρκεια ζωής των κεραμικών υλικών ανθεκτικών στη φθορά είναι 5-20 φορές μεγαλύτερη από τα παραδοσιακά μεταλλικά υλικά (όπως ο χάλυβας υψηλής μαγγανίου και ο ανθρακούχος χάλυβας). Λαμβάνοντας ως παράδειγμα την πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη επένδυση κεραμικής αλουμίνας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σταθερά για 8-10 χρόνια σε γενικά βιομηχανικά σενάρια φθοράς, ενώ οι παραδοσιακές μεταλλικές επενδύσεις συνήθως απαιτούν συντήρηση και αντικατάσταση κάθε 1-2 χρόνια. Η συγκεκριμένη διάρκεια ζωής θα ποικίλλει ελαφρώς ανάλογα με τον τύπο κεραμικού, τη θερμοκρασία λειτουργίας, την αντοχή στην πρόσκρουση του μέσου και άλλες πραγματικές συνθήκες εργασίας. Μπορούμε να παρέχουμε μια ακριβή αξιολόγηση της διάρκειας ζωής με βάση τις συγκεκριμένες παραμέτρους του σεναρίου σας.
Ε2: Μπορούν τα κεραμικά ανθεκτικά στη φθορά να αντέξουν συνθήκες υψηλής πρόσκρουσης; Για παράδειγμα, σε θραυστήρες και χοάνες άνθρακα.
Α2: Ναι. Αν και τα παραδοσιακά κεραμικά ενός τεμαχίου έχουν έναν ορισμένο βαθμό ευθραυστότητας, έχουμε βελτιώσει σημαντικά την αντοχή τους στην κρούση μέσω τεχνολογιών τροποποίησης όπως σύνθετα κεραμικών-ελαστικών και κεραμικών-μετάλλων. Τα κεραμικά ζιρκονίας έχουν εξαιρετικά υψηλή ανθεκτικότητα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας σε σενάρια μέτριας έως υψηλής πρόσκρουσης, όπως κεφαλές σφυριών θραυστήρων και επενδύσεις χοανών άνθρακα. Για συνθήκες πρόσκρουσης εξαιρετικά υψηλής πίεσης, μπορούμε επίσης να προσαρμόσουμε σύνθετες κεραμικές δομές που συνδυάζουν την αντοχή στη φθορά των κεραμικών με την αντοχή στην κρούση του μετάλλου/ελαστικού, προσαρμοζόμενες τέλεια σε βιομηχανικά σενάρια υψηλής πρόσκρουσης.
Ε3: Είναι τα κεραμικά ανθεκτικά στη φθορά κατάλληλα για συνθήκες υψηλής διάβρωσης; Για παράδειγμα, σωληνώσεις ισχυρών οξέων και ισχυρών αλκαλίων.
Α3: Είναι εξαιρετικά κατάλληλα. Οι κύριοι τύποι όπως τα κεραμικά αλουμίνας και τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου έχουν εξαιρετικά υψηλή χημική σταθερότητα και μπορούν να αντισταθούν αποτελεσματικά στη διάβρωση από ισχυρά οξέα, ισχυρά αλκάλια, διαλύματα αλάτων και οργανικούς διαλύτες. Τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου έχουν την καλύτερη αντοχή στη διάβρωση, ιδιαίτερα κατάλληλα για σκληρές συνθήκες που περιλαμβάνουν τόσο υψηλή θερμοκρασία όσο και ισχυρή διάβρωση, όπως οι επενδύσεις δοχείων αντίδρασης ισχυρών οξέων και ισχυρών αλκαλίων και σωληνώσεις διάβρωσης υψηλής θερμοκρασίας στη χημική βιομηχανία. Για συνηθισμένα διαβρωτικά σενάρια, τα κεραμικά αλουμίνας μπορούν να καλύψουν τις απαιτήσεις και είναι πιο οικονομικά αποδοτικά.
Ε4: Μπορείτε να προσαρμόσετε κεραμικά προϊόντα ανθεκτικά στη φθορά με βάση το μέγεθος του εξοπλισμού και τις απαιτήσεις των συνθηκών εργασίας;
Α4: Απολύτως. Υποστηρίζουμε υπηρεσίες προσαρμογής πλήρους διάστασης, συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους του προϊόντος, του σχήματος, της φόρμουλας κεραμικού υλικού, της σύνθετης δομής και της μεθόδου εγκατάστασης. Χρειάζεται μόνο να παρέχετε βασικές παραμέτρους όπως ο χώρος εγκατάστασης του εξοπλισμού, η θερμοκρασία λειτουργίας, ο τύπος μέσου (χαρακτηριστικά φθοράς/διάβρωσης) και η αντοχή στην κρούση. Η τεχνική μας ομάδα θα σχεδιάσει μια στοχευμένη λύση και μπορούμε επίσης να παρέχουμε υπηρεσίες δοκιμών δειγμάτων για να διασφαλίσουμε ότι το προϊόν ταιριάζει ακριβώς με τις συνθήκες εργασίας.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!
