Каковы основные аспекты износостойкости алюмооксидной керамики

---

Керамика на основе оксида алюминиякак передовой высокоэффективный промышленный керамический материал, славится своей превосходной износостойкостью и известен как "износостойкий страж" в промышленной сфере. Его износостойкость - это не отражение какой-то одной характеристики, а результат сочетания превосходных физических и химических свойств.

Почему алюмооксидная керамика так износостойка?
Износостойкость алюмооксидной керамики обусловлена присущей ей материаловедческой сущностью, которая в основном проявляется в следующих аспектах:

1. Чрезвычайно высокая твердость
   Характеристики: Твердость по Роквеллу (HRA) алюмооксидной керамики может достигать 80-90, уступая лишь некоторым материалам, таким как алмаз и карбид кремния, и значительно превосходя большинство металлов (например, сталь, HRC которой обычно составляет 50-60) и пластмасс. Это основной барьер против царапин, резания и стамесочного износа.
   Решение проблемы: Когда твердые частицы или шероховатые поверхности пытаются проникнуть на их поверхность, они эффективно блокируются благодаря чрезвычайно высокой твердости, что значительно снижает пластическую деформацию и отслаивание материала и продлевает срок службы детали в тяжелых условиях эксплуатации.
2. Отличная стойкость к абразивному износу
   Характеристики: Абразивный износ - наиболее распространенная и разрушительная форма износа в промышленном производстве, вызванная относительным движением твердых частиц под давлением. Алюмооксидная керамика обладает чрезвычайно высокой стойкостью к таким распространенным абразивным материалам, как кварц, шлак и пыль. Ее износостойкость в 266 раз выше, чем у марганцевой стали, и в 171,5 раза выше, чем у высокохромистого чугуна.
   Решение проблем: Идеальное решение проблем эрозии и износа, с которыми сталкивается такое оборудование, как трубопроводы для транспортировки материалов, крыльчатки вентиляторов, желоба и корпуса насосов в таких отраслях промышленности, как горнодобывающая, угольная, электроэнергетическая и цементная, в корне устраняя явление "бег, выброс, капание и утечка".
3. Низкий коэффициент трения
   Характеристики: Поверхность прецизионной полированной алюмооксидной керамики гладкая, как зеркало, с низким коэффициентом трения. Она обладает хорошими самосмазывающимися свойствами при шлифовании металлов (особенно при сухом шлифовании или в условиях низкого содержания масла), что позволяет эффективно снизить тепло, выделяемое при трении, и уменьшить адгезионный износ (укус).
   Решение проблем: Применяется в кольцах механических уплотнений, подшипниках, направляющих и других компонентах, требующих точной подгонки и высокоскоростного перемещения, позволяет снизить рабочее сопротивление, минимизировать потери энергии и избежать выхода оборудования из строя из-за перегрева или закусывания.
4. Выдающаяся химическая стабильность и коррозионная стойкость
   Характеристики: Оксид алюминия - типичный инертный материал с сильной коррозионной стойкостью к кислотам и щелочам (за исключением фтористоводородной кислоты и горячей концентрированной серной кислоты), не вступающий в реакцию с большинством химических веществ при комнатной температуре. Это означает, что его поверхность не ржавеет, не образует отверстий и не становится шероховатой из-за коррозии, как у металлов, тем самым устраняя коррозионный износ с самого начала (синергетический эффект коррозии и износа).
   Решение проблемы: В средах с агрессивной средой, таких как химическая, фармацевтическая, текстильная печать и окрашивание, он может противостоять химической коррозии и выдерживать износ материала, достигая "один материал - два эффекта" и решая проблему традиционных металлических материалов, которые "боятся и износа, и коррозии".
5. Высокая прочность и хорошая вязкость (относительно)
   Характеристики: Благодаря современной порошковой металлургии и процессам спекания, таким как изостатическое прессование и высокотемпературное спекание, высокочистая глиноземистая керамика обладает чрезвычайно высокой прочностью на сжатие (до 2000 МПа и более), а также может повышать свою прочность и сопротивляться определенным ударным нагрузкам за счет измельчения зерен и добавления упрочняющих фаз (таких как ZrO ₂).
   Решение проблемы: Сделать ее пригодной не только для чистого износа, но и для ситуаций с определенными ударными нагрузками, такими как футеровки дробилок, сопла, режущие инструменты и т.д., избегая недостатков обычной керамики, которая является хрупкой и склонной к разрушению кромок.

Специфические промышленные проблемы, решаемые за счет износостойкости алюмооксидной керамики
Опираясь на превосходные характеристики, упомянутые выше, алюмооксидная керамика успешно заменила традиционные материалы во многих промышленных областях, решив давние проблемы износа оборудования:
Система транспортировки и обработки материалов:
Проблема: Колена труб, распределители и лопасти вентиляторов очень быстро изнашиваются при транспортировке порошка, гранул и блочных материалов, требуют частой замены, требуют больших затрат на обслуживание и влияют на непрерывность производства.
Решение: Используйте футеровку из глиноземистой керамики (заплаты, интегральный изгиб, износостойкий кирпич) или керамические композитные трубы. Ее сверхвысокая износостойкость увеличивает срок службы оборудования от нескольких раз до десятков раз, значительно сокращая время простоя.
Насосы, клапаны и оборудование для жидкостей:
Проблема: При транспортировке жидкостей, содержащих твердые частицы, такие как зола, шлам и осадок морской воды, металлический корпус насоса, рабочее колесо и уплотнительные поверхности клапанов быстро истираются и выветриваются, что приводит к снижению эффективности и утечкам.
Решение: Применяйте полностью керамические или керамически футерованные клапаны насосов и глиноземистые керамические кольца механических уплотнений. Они могут противостоять эрозии высокоскоростных жидкостей, обеспечивать долгосрочную эффективность уплотнений и достигать бесперебойной работы.
В области точного машиностроения и автоматизации:
Проблема: Высокоскоростные направляющие, подшипники и прецизионные механизмы позиционирования передач требуют чрезвычайно высокой стабильности размеров и низкого износа, консистентная смазка может привести к загрязнению окружающей среды, а металлические компоненты могут потерять точность из-за износа.
Решение: Используйте керамические направляющие, керамические шарики подшипников и фиксаторы. Низкое трение, высокая твердость, немагнитность и изоляционные свойства керамики обеспечивают долговременную точность и надежность работы оборудования, что делает ее особенно подходящей для чистых помещений, полупроводников, пищевого и медицинского оборудования.
Дробильно-размольное оборудование:
Проблема: Мелющие тела (например, шаровые камни) и футеровочные плиты изнашиваются в процессе дробления материалов, не только расходуя себя, но и потенциально загрязняя материалы.
Решение: Используйте мелющие шары и футеровки из высокочистого глинозема. Он обладает хорошей износостойкостью, чрезвычайно низкой скоростью износа, может обеспечить чистоту измельчаемого материала (без загрязнения ионами металлов) и имеет низкое самопотребление, что приводит к снижению общих затрат.

Износостойкость алюмооксидной керамики - это многомерное комплексное преимущество, которое не просто "твердое", а сочетает в себе высокую твердость, противоизносные частицы, низкое трение, коррозионную стойкость и высокую прочность. Такое уникальное сочетание характеристик делает ее одним из лучших материалов для решения проблем промышленного износа и коррозионного износа.
Выбор компонентов из глиноземистой керамики - это не только замена одного материала, но и планомерная оптимизация надежности оборудования, эффективности производства и производственных затрат. Это значительно продлевает срок службы компонентов, сокращает время простоя оборудования, обеспечивает качество продукции, что в конечном итоге приносит предприятиям значительную экономическую выгоду и конкурентные преимущества.

Керамика Brudeze поставляет и продает широкий ассортимент высококачественного кварцевого стекла, включая глиноземистую керамику, циркониевую керамику, керамику из нитрида кремния, керамику из нитрида алюминия, керамику из карбида кремния, керамику из карбида бора, биокерамику, обрабатываемую керамику и т.д. Мы можем удовлетворить требования заказчика к различным керамическим изделиям.