氧化鋁陶瓷做為耐磨材料的優(yōu)勢(shì)

先進(jìn)陶瓷中有很多材料都具有非常好的耐磨特性，這些材料不僅耐磨，而且還具有耐酸堿腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)，如今這些材料已經(jīng)被人們選做耐磨材料，并獲得到了有效推廣使用。
耐磨陶瓷涵蓋的面非常廣，從理論上來看的話，只要是以耐磨為目的的陶瓷材料都可以稱為耐磨陶瓷，主要有碳化硅、氧化鋁、氮化硅、氧化鋯等，這些材料的價(jià)格比較親民，也是他們做為耐磨的材料的又一重要原因。我們今天主要講的是氧化鋁陶瓷做為耐磨材料的一些特點(diǎn)以及制備時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)。
氧化鋁耐磨陶瓷的優(yōu)點(diǎn)
相比于碳化硅、氮化硅、氧化鋁等耐磨陶瓷，氧化鋁的性能更為全面。例如除了具有耐磨材料應(yīng)當(dāng)具備的各項(xiàng)特征之外，氧化鋁耐磨陶瓷還具有非常高的性價(jià)比，其材料成本比另外幾種都要更低。不僅如此，氧化鋁耐磨陶瓷的生產(chǎn)工藝已經(jīng)十分成熟，我們把它歸納為以下8點(diǎn)：
1、硬度大、強(qiáng)度高。
2、易安裝，適用范圍廣，適應(yīng)性好。
3、耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)。
4、抗沖擊性好。
5、抗腐蝕性好。
6、耐高溫。
7、重量輕。
8、性價(jià)比高，原料來源廣，生產(chǎn)工藝成熟。

輸送管氧化鋁內(nèi)襯

氧化鋁耐磨陶瓷的磨損機(jī)理
氧化鋁陶瓷這樣的脆性材料的磨損通常是從較小的磨料顆粒的撞擊(它可以被看作是一個(gè)尖硬的壓頭)和陶瓷表面裂紋形成開始的。通常認(rèn)為，顆粒為圓形，且速度較低時(shí)，尤其當(dāng)陶瓷有較高的斷裂韌性時(shí)，磨料顆粒與陶瓷間的接觸是有彈性的，這樣的彈性接觸促進(jìn)了錐形裂紋的形成；顆粒有棱角時(shí)，在撞擊過程中，接觸點(diǎn)上將產(chǎn)生塑性變形，這將導(dǎo)致放射狀的和橫向裂紋的產(chǎn)生。如果陶瓷的硬度和斷裂韌性較低，裂紋就將非常快地產(chǎn)生且較深。
===影響氧化鋁耐磨陶瓷的因素===
要想獲得高耐磨性的氧化鋁陶瓷材料，不但要考慮使它具有高的致密度、抗彎和耐壓強(qiáng)度，而且要提高它的硬度和斷裂韌性，而這些性質(zhì)與氧化鋁陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)(閉氣孔率、晶粒度、玻璃相的分布狀態(tài)等)及它的磨損機(jī)理密切相關(guān)。
01原料粉體的影響
氧化鋁耐磨陶瓷最重要的原料是高純度的氧化鋁粉體，其性能好壞以及含量多少對(duì)氧化鋁耐磨陶瓷有很大影響。陶瓷粉體在制備過程中難免要引入雜質(zhì)，其中的有機(jī)雜質(zhì)在燒結(jié)過程中將被燒掉，在致密化的過程中形成不規(guī)則的孔洞；
而無機(jī)雜質(zhì)則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(duì)氧化鋁耐磨陶瓷的致密化有明顯的影響。
原料粉體粒度對(duì)制品性能影響也很大，只有原料足夠細(xì)，最后的燒成制品才有可能形成微晶結(jié)構(gòu)，使它具有很好的耐磨性。
因此采用高純度、細(xì)粒度的氧化鋁粉體是制備性能優(yōu)良的氧化鋁耐磨陶瓷的重要前提條件。
02成型方法的影響
生產(chǎn)實(shí)踐與大量研究表明：低氣孔率、高致密度的氧化鋁陶瓷結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良。高致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(shí)候不易形成破壞性的突破點(diǎn)。
而要得到高致密度的陶瓷坯體，成型方法是關(guān)鍵。氧化鋁耐磨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特點(diǎn)，對(duì)氧化鋁陶瓷燒結(jié)性能和顯微結(jié)構(gòu)的影響也會(huì)有所不同。
一般對(duì)于形狀復(fù)雜的制品多以注漿或熱壓鑄工藝為主，對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的制品可采用干壓成型。
03燒結(jié)的影響
燒結(jié)是陶瓷制備的關(guān)鍵階段，燒結(jié)氣氛對(duì)陶瓷材料的制備影響很大。過高的燒成溫度或過長(zhǎng)的保溫時(shí)間都會(huì)促進(jìn)晶體生長(zhǎng)，使微細(xì)的原料在高溫下發(fā)育成粗大晶粒，液相量增加，這樣不但強(qiáng)度下降，同時(shí)耐磨性也會(huì)減弱。當(dāng)然溫度太低易導(dǎo)致燒結(jié)體不致密，制品耐磨性也不好。
采用先進(jìn)的電窯燒結(jié)可以精確控制燒結(jié)的升溫、保溫及降溫過程，對(duì)提高耐磨陶瓷的性能有重要作用，但是電窯燒結(jié)成本及耐火材料的消耗比氣窯及煤窯要高一些。
04助燒劑
合適的助燒劑降低燒結(jié)溫度，改善陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)，提高力學(xué)性能，進(jìn)而提高氧化鋁耐磨陶瓷的耐磨性。

以上就為大家介紹完了氧化鋁耐磨陶瓷的各種問題。更多內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注我們的網(wǎng)站，我們會(huì)每日更新更多更實(shí)用的知識(shí)。