耐磨陶瓷涂料的相关应用

【中国颜料交易网】由于在水泥出产线上有许多设备和管道内部长时间遭到物料或高浓度含尘气体的冲刷，比方立磨选粉机出口、磨机出口风管、选粉机、球磨机溜槽、下料斗、各种阀门内腔、闸板及运送管道等等，耐磨陶瓷涂料在以上各部位得到广泛的运用。当前，国产非金属耐磨资料在水泥公司、钢厂、电厂得到认可和运用。这儿，钛盾科技从立磨粉磨系统对衬体的需求出发，谈谈该资料的机理。
    1.立磨粉磨系统对衬体的需求。
    立磨出产的粉料在高速气流的股动下，要和衬体发作激烈的磕碰和冲突，进行能量交流。衬体遭受严重的冲击和冲刷，温度上升，易于受损。这就需求衬体具有以下功能：
    1.1较高的机械强度及耐性。粉料在立磨、选粉机及管道中进行运送时，速度在20m/s摆布，粉料对内衬和管道壁发作笔直方向的压应力和平行方向的剪切应力，然后对它们构成激烈的冲刷和磨蚀，不断下降内衬厚度，下降运用寿数。内衬长时间饱尝应力作用，存在应力疲惫风险，所以有必要具有杰出的抗冲击耐性，尤其是剪切应力，它是内衬遭受损坏的首要原因。因而内衬资料要有较高的机械强度和耐性。在水泥出产中，由于矿渣硬度值最高，下面就以粉磨矿渣来进行剖析。
    1.2杰出的耐磨功能。由于高速气流的股动，粉料对衬体发作激烈的冲刷，必定加速内衬的磨损。因而内衬有必要具有杰出的耐磨功能，高强度未必耐磨，但是耐磨有必要具有高强度。耐磨性不只和资料的强度有关，并且和资料的性质密切有关。矿渣的硬度大概在莫氏6级、水泥熟料的硬度为莫氏4～5级，这就需求内衬资料的硬度有必要在6级以上，不然就不能够耐磨。因而内衬资料大概在7～9级范围内挑选。通常离子化合物和共价化合物有高的硬度，尤其是共价化合物。这是由于共价键为强联系健，其空间有很强的方向性，构成空间网络构造，构成强联系。如碳化硅、碳化钛、金刚石等，都具有高的硬度。而氧化物通常为离子化合物，有些氧化物的健强介于离子键和共价键之间，健强不及共价键，硬度稍低。因而内衬应在氧化物和碳化物、硼化物之中挑选，然后达到较高的耐磨性。
    1.3杰出的化学安稳性。立磨及运送管道要长时间和矿渣触摸，矿渣为CaO-A1203一Si0：系化合物，化学成分通常为：CaO38%～46%，Si0226%～42%，A12037%～O%，MgO4%～13%，Fe2O3.2%～1%，MnO0.1%～1%，S1%～2%。首要矿相为C2S，和ICAS。从化学成分和矿相能够晓得，首要为碱性化合物，与制作办法有很大联系，且经常改变。这就需求内衬具有较好的耐碱性，不能与矿渣发作化学反应。假如和矿渣发作化学反应构成蜕变层，就会使内衬资料功能下降，耐磨性下降。一起由于蜕变层和初始内衬胀大系数有不一样，在温度改变时发作热应力，构成构造脱落，加重内衬资料的磨损。因而需求内衬资料有必要具有杰出的化学安稳性。
    2、超强耐磨陶瓷涂料的理论依据。
    影响无机资料强度的要素是多方面的。资料强度的本质是内部质点间的联系力。为了使无机资料的实践强度进步到理论强度，资料科技工作者进行了长时间的大量的研讨，作了无数次实验。从对资料变形及开裂的剖析可知，在晶体构造安稳的情况下，操控资料强度的首要参数有三个，即弹性模量E、开裂外表能尺和裂纹尺度C。其间E对错构造灵敏的参数，只和资料的功能有关；R与微观构造有关，首要与资料的晶界能、联系性和缺点有关；裂纹尺度C是一个操控强度的首要参数。因而要进步资料的强度和耐性，应首要从消除缺点和改进界面、阻挠裂纹拓展人手。
    2.1挑选弹性模量高的质料，进步资料硬度和耐磨性。弹性模量E是一个重要的资料常数，是原子间联系强度的象征，实践上是原子间联系力曲线上任何点的曲线斜率。共价键、离子键联系的晶体，由于联系力较强，通常有较高的弹性模量。分子键联系力较弱，因而弹性模量也较小。并且弹性模量还和原子间间隔有关。从上述能够晓得，要想获得高强耐磨资料，大概挑选离子和共价化合物，如氧化物、氮化物、碳化物及硼化物和刚玉、板状刚玉、细密刚玉、碳化硅、碳化钛、硼化钛。硼化锆等常被用做磨料，广泛地运用于磨具职业。
    2.2大概构成微晶、高密度的微观构造。为了消除缺点，进步晶体的完整性，细、密、匀、纯是当时陶瓷开展的一个重要方向，这些年呈现了许多微晶、高密度、高纯的陶瓷资料，如热压氮化硅陶瓷，密度挨近理论值，简直不含气孔，有极高的机械强度和耐磨性，是传统陶瓷所无法比拟的。特别是近些年呈现的各种纤维和晶须，具有完整的晶体构造，简直无缺点，强度能够进步一个数量级。因而，在规划超强耐磨陶瓷涂料时，大概充分考虑资料的构造，尽量操控气孔的含量，进步浇注密度，细化质料的晶体发育，构成微晶构造，添加晶体的完整性。
    2.3选用钢纤维增强和金属网增强两层补强机制。为了进步资料的耐磨性和构造强度，大力进步超强耐磨资料的运用寿数，增强材抖反抗矿渣的高速机械冲击对资料构成的冲刷和磨损，削减资料在长时间应力条件下疲惫构成的损坏，大概采纳增强办法，改进资料的构造、优化其功能。纤维增强有用果显着，操作简略，本钱低价的特色，已经在资料规划中被广泛选用。而金属网增强和增韧，也在水泥职业中大面积运用，两种办法复合会进一步进步资料的耐性。钢纤维增强的物理学原理通知咱们，跟着铆纤维的参加，资料的耐性会明显添加，原因是引入了塑性机制，改进了耐磨资料的变形机制，有用地进步了资料反抗应力疲惫构成的脱落和掉块，然后进步了资料的耐性。
    2.4选用微细颗粒增强衬体的机械强度。当在陶瓷资料中参加高强颗粒时，资料反抗应力诱发的裂纹扩大会得到显着的按捺。裂纹在应力的作用下发作拓展遇到颗粒时，由于颗粒极高的强度和小的胀大系数，裂纹被“钉”扎住，要继续拓展有必要需求更大的能量去穿透颗粒或发作裂纹偏转，添加界面面积，然后添加能量的耗费，进步资料的强度和耐性。参加颗粒后，资料的弹性模量和剪切模量都有所添加，资料的强度和耐磨性得到明显地进步，能够添加耐磨资料的运用寿数，下降出产本钱。
    2.5化学强化资料的强度和耐性。为了进步耐磨陶瓷涂料维护期的强度和推进联系剂的水化进程，需要在资料的外表涂改维护剂。有必要规划新的维护剂，该维护剂是一种化学涂料，它选用离子交流的办法，使外表的摩尔体积比内部的大，由于外表体积胀大大遭到内部资料的约束，就发作两向状态的压应力，然后进步资料的屈从强度和开裂耐性。通常是用一种大的离子置换小的离子，由于这种置换受扩散和带电离子的影响，压力层厚度遭到约束。化学强化是现代资料开展的一个重要方向，具有很强的可操作性，并且十分有用。
    2.6内衬要挑选优秀的联系剂进步联系功能。国外某闻名公司出产的陶瓷耐磨料联系剂为水泥，具有很强的联系强度。其商品选用了高标号的水泥并参加了硅微粉，商品耐磨性很高，比传统的水泥联系强度要高出许多，选用了高强混凝土的规划理念，参加了超级塑化剂，极大地改进了混凝土的流变学特性，加水量仅为5%。因而依据MDF和高功能混凝土的规划思路，参照特种高强混凝土的配方，在严格操控颗粒级配的一起，操控粉料的粒度构成和各种微粉的份额，一起掺入复合高效减水剂，优化混凝土的流变性和进步联系功能。并且为了进步混凝土的强度和耐磨性，尽量削减水泥和硬度小的粉料的数量，参加有些高分子资料，并合作交联剂，使联系强度添加数倍，耐磨性明显进步。为了优化陶瓷涂料的中温功能，克服有机资料在中温阶段的蒸发和分化构成的强度下降和水泥脱水发作晶型转化致使的强度衰减，可在陶瓷涂料中参加有些纳米微粉，运用它们极高的外表能和水化构成的胶凝发作强度，进步中温强度以坚持陶瓷涂料在各个温度的功能和耐磨性，再和高强碳化物、硼化物合作运用，寿数会大幅度进步。经磨损实验测验，功能优于进口的耐磨陶瓷涂料，磨损量远低于进口资料。
    3.超强耐磨陶瓷涂料的实验成果。
    依据超强耐磨资料的理论规划，能够挑选细密刚玉、碳化硅、碳化硼、埃肯硅微粉、聚丙烯酸脂和复合减水剂制备刚玉基和碳化硅基两种超强耐磨陶瓷涂料进行实验。为了体现可比照性，以国内某公司的陶瓷耐磨涂料、国外闻名公司陶瓷耐磨涂料作为比照样品，别离检测了成品的显气孔率、体积密度、耐压强度、抗折强度、烧后线改变率、磨损量等技术目标。共中磨损量的测定选用美国耐磨性实验规范ASTMC704.一94，由于实验条件的约束，没有完全依照规范，而是作了恰当的批改，其成果能够大致阐明几种资料的耐磨功能。实验中操控了微粉的参加量和加水量，实验技术完全相同。
    新技术的两种耐磨陶瓷涂料比同原料的耐磨陶瓷涂料有显着的优越性。超过了国外闻名商品什物规范，有极好的耐磨功能，完全能够替代进口的耐磨陶瓷涂料，是水泥职业立磨、辊压机、选粉机、粉体管道阀门和粉料运送管道内衬的抱负资料。超强耐磨陶瓷涂料优秀的力学功能和耐磨指数使它也能够运用于电厂循环流化床锅炉内衬，饱尝严格的高温文高速热态含尘气流的冲刷和磨损，有用进步炉衬的运用寿数。
    4.有关资料的硬度对比。
    为了便于阐明超强耐磨陶瓷涂料的资料规划思路，现罗列和水泥有关资料的硬度目标，以清晰规划的理论依据，使客户能够很清楚地看到商品的优越性和知道新商品，然后有力地推进这种资料在出产中的运用，使之发扬其应有的效力。硬度是资料的一种重要的力学功能，但在实践运用中，由于测量办法不一样，测到的硬度所代表的资料功能也不一样。陶瓷及矿藏资料常用的划痕硬度叫做莫氏硬度，它只表明硬度由小到大的次序。通常将莫氏硬度分为lO级，后来由于呈现了一些人工合成的硬度大的资料，又将莫氏硬度分为15级。硬度实验常用静载压人法，有布氏硬度、维氏硬度和洛氏硬度。维氏硬度适用于较硬资料如陶瓷的硬度测验。其办法为，用金刚石四角锥在样块上施加静压力，通过测定压痕四边形的对角长度，通过核算得到资料的硬度目标。角锥的角度为136。；施加的压力W为1～100kgf。核算公式为：Hv=1.84W/d。刚玉、碳化硅、碳化硼等能够有用地抵挡矿渣和水泥的磨损，而高分子聚合物和石英不具有耐磨性，不适于用做立磨、辊压机、选粉机、粉体管道阀门和运送管道的内衬资料，铸钢能够用做耐磨衬体，但耐磨作用值得商讨。
    总归超强耐磨陶瓷涂料的开发是建立在完整地舆论基础上的。当前国产耐磨陶瓷涂料超过了国外闻名商品什物规范，有极好的耐磨功能，完全能够替代进口的耐磨陶瓷涂料，是水泥职业立磨、辊压机、选粉机、粉体管道阀门和粉料运送管道内衬的抱负资料。例如由北京钛盾科技开展有限责任公司出产的超强耐磨陶瓷涂料优秀的力学功能和耐磨指数能够运用于水泥职业余热发电系统以及电厂循环流化床锅炉内衬，饱尝严格的高温文高速热态含尘气流的冲刷和磨损，有用地进步设备工作周期。
    此信息来源于：中国颜料交易网
  jiangyou.99114.com
  guolu.99114.com
  djc.99114.com
  yzgzzc.99114.com
  yanliao.99114.com
  hgj.99114.com
  rsq.99114.com
  baicu.99114.com
  tuzhu.99114.com
  yitao.99114.com