Sialon賽隆陶瓷是如何提高工業(yè)效率的

提高工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率，是提高其經(jīng)濟(jì)效益的基本環(huán)節(jié)，而提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，就能有效推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。在生產(chǎn)過(guò)程中，有很多方式可以縮短生產(chǎn)所需的時(shí)間，最常用的一種方式，就是采用性能更優(yōu)秀的材料替換原有的工件，通過(guò)降低損耗來(lái)達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。
其中，賽?。⊿ialon）陶瓷是被制造業(yè)鐘愛(ài)的選擇之一。Sialon是硅，鋁，氧和氮的首字母縮寫(xiě)Si-al-o-n，證明它是一種結(jié)合了“Al”和“O”的氮化硅基陶瓷，是由Si3N4中Si、N原子被Al或(Al+M)(M=Li、Cu、Mg、Y、R等)及O原子置換所形成的一大類(lèi)固溶體的總稱(chēng)，因其晶體構(gòu)型不同而具有不同的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

賽隆陶瓷制品

與許多高級(jí)陶瓷一樣，賽隆陶瓷與大多數(shù)金屬，聚合物和復(fù)合材料相比，具有出色的高溫?zé)釞C(jī)械性能。當(dāng)正確使用時(shí)，它所提供的各項(xiàng)材料性能都可以用來(lái)顯著提高系統(tǒng)效率。以下就是一些由于在工業(yè)中使用賽隆陶瓷而減少了損耗的示例。
01工業(yè)磨損：噴嘴
生產(chǎn)出更輕、更高效的汽車(chē)是汽車(chē)制造商永遠(yuǎn)的追求，因此近年來(lái)他們開(kāi)始使用鋁制變速箱外殼以減輕汽車(chē)的重量。但這些鋁材在被制成變速箱之前，需要涂覆上CuSn確保其硬度達(dá)到要求，而在此之前則需要通過(guò)噴砂工藝對(duì)鋁表面進(jìn)行粗化處理，以方便涂層附著。由于陶瓷砂的硬度較大，很容易對(duì)噴嘴造成磨損，因此噴嘴材料的選擇至關(guān)重要。

塞隆陶瓷噴嘴

InternationalSyalons最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，某型號(hào)的塞隆陶瓷噴嘴可使用814個(gè)小時(shí)以上，而目前最堅(jiān)硬的工程材料之一碳化鎢材料制成的噴嘴，僅可使用20-25個(gè)小時(shí)。根據(jù)這個(gè)結(jié)果，再結(jié)合每個(gè)消耗品噴嘴的價(jià)格和每次更換噴嘴的停機(jī)時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。研究人員計(jì)算出，若將全部噴嘴都替換為塞隆陶瓷，那每臺(tái)機(jī)器可節(jié)省約6500英鎊/年，整個(gè)客戶集團(tuán)每年可節(jié)省高達(dá)25萬(wàn)英鎊。這個(gè)例子就很好地說(shuō)明了材料的特性（該例中的是硬度）是如何改善操作效率（易損件磨損和停機(jī)時(shí)間），從而顯著提高生產(chǎn)率和降低成本。
02熔融金屬加工：保護(hù)管
鋁是地球上含量最多的金屬，其低密度和耐腐蝕的特點(diǎn)使它的合金制品常常用于建筑、汽車(chē)運(yùn)輸、航空航天及食品包裝等行業(yè)。在制造鋁制品（如汽車(chē)合金車(chē)輪或飲料罐等軋制產(chǎn)品）時(shí)，需要在爐子將鋁加熱至其熔點(diǎn)（根據(jù)合金成分不同，約650-750℃），在這個(gè)溫度下，熔融鋁液具有極強(qiáng)的腐蝕性，任何與其接觸的物體表面都需要具有很強(qiáng)的抗腐蝕性和熱穩(wěn)定性才能免受損壞。

鋁鑄造廠使用的熱電偶保護(hù)套

而賽隆陶瓷具有突出的不濕潤(rùn)行為和耐熔鋁腐蝕的特性。此外，它在空氣中的最高工作溫度為1200℃，抗熱震性為900℃，即使在最苛刻的鋁加工環(huán)境中也很穩(wěn)定。與鈦酸鋁(Al2TiO2)或氮化物鍵合碳化硅(NBSC)相比，賽隆陶瓷的使用壽命大大提高——如果處理和維護(hù)得當(dāng)，許多保護(hù)管可使用12個(gè)月。此外，塞隆陶瓷密度低、強(qiáng)度高，管壁可以做得更薄?？傮w來(lái)說(shuō)，使用塞隆陶瓷替換鑄鐵或低級(jí)耐火材料，可大大降低每年的消耗品和能源成本，同時(shí)也降低頻繁更換管子帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)和停機(jī)時(shí)間。
03汽車(chē)制造：焊接銷(xiāo)
固定螺母焊接是汽車(chē)制造商在底盤(pán)和車(chē)身面板組裝階段之前通常使用的一種工藝。它一般會(huì)將螺母點(diǎn)焊到金屬板上的預(yù)切孔中，方便以后車(chē)輛的第二部分可以快速固定在上面。為了確保螺母和孔的正確位置，就需要使用焊接定位銷(xiāo)。在焊接過(guò)程中，首先要將金屬板的孔對(duì)著銷(xiāo)釘，然后將螺母放在銷(xiāo)釘?shù)捻敳坎⒕o緊地固定在金屬板上，然后焊接電極通過(guò)螺母和金屬板施加局部電流，使金屬熔化并形成焊縫，焊接過(guò)程通常只需要10-100毫秒。在這期間，焊接區(qū)域和銷(xiāo)釘要承受機(jī)械應(yīng)力、高電流、極端熱沖擊以及熔化金屬和焊接飛濺物的腐蝕，而且這個(gè)過(guò)程每天都要重復(fù)執(zhí)行數(shù)千次，因此每一個(gè)銷(xiāo)釘都必須要滿足苛刻環(huán)境下的必要要求。
與低成本的鋼制或陶瓷涂層金屬銷(xiāo)釘相比，氧化鋯和塞隆陶瓷焊接定位銷(xiāo)具有很大的優(yōu)勢(shì)——不僅能夠承受極端的溫度波動(dòng)，同時(shí)還具有良好的不潤(rùn)濕性能，能防止熔融金屬焊接飛濺。由于這兩種陶瓷都是電絕緣的，因此電流不可能通過(guò)引腳，造成電極之間的電弧，保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定。除此以外，氧化鋯和塞隆陶瓷的斷裂韌性和耐磨性也很好，由于汽車(chē)行業(yè)對(duì)產(chǎn)量要求很高，而且通常是機(jī)器人或半自動(dòng)化的，因此基本都是24小時(shí)不間斷操作。在這種情況下，銷(xiāo)釘必須要經(jīng)受住成千上萬(wàn)次的循環(huán)而不磨損，并能承受孔錯(cuò)位或操作失誤帶來(lái)的沖擊。

氧化鋯陶瓷和賽隆陶瓷焊接定位銷(xiāo)

考慮到生產(chǎn)線每天停工一次，每次停工5分鐘就會(huì)導(dǎo)致每周損失10輛汽車(chē)，相當(dāng)于每年損失700萬(wàn)歐元的收入，因此，通過(guò)使用高質(zhì)量的陶瓷銷(xiāo)來(lái)維持生產(chǎn)線的效率是至關(guān)重要的。有研究表明，塞隆銷(xiāo)釘?shù)氖褂脡勖蛇_(dá)100000次焊接循環(huán)，是普通金屬銷(xiāo)釘?shù)膬杀兑陨希@在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)減少停工時(shí)間、提高產(chǎn)量具有重要意義。