中國粉體網(wǎng)訊  在各種工業(yè)生產(chǎn)過程中需要使用耐磨材料以防止磨損和減少設(shè)備的維修時間，提高生產(chǎn)效率,。同時,，由于減少了磨損過程中可能發(fā)生的污染，也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,。尤其是快速流動的含有較硬顆粒的泥漿,，除了磨損外，對設(shè)備腐蝕也較為嚴(yán)重,。

耐磨陶瓷以其超強(qiáng)的耐磨性,、耐高溫、抗腐蝕性等優(yōu)異的特性,，已成為目前最優(yōu)秀的耐磨材料之一,，獲得了工業(yè)企業(yè)的廣泛青睞，尤其是深受水泥生產(chǎn)企業(yè)的歡迎,。

耐磨陶瓷的范疇很廣,，理論上只要是以獲取耐磨性為目的而生產(chǎn)的陶瓷產(chǎn)品都可稱為耐磨陶瓷，包括SiC,、Al2O3,、Si3N4、ZrO2耐磨陶瓷等,。

（耐磨陶瓷片）

氧化鋁耐磨陶瓷的優(yōu)點(diǎn)

相比于SiC,、Al2O3、Si3N4,、ZrO2等耐磨陶瓷,，氧化鋁耐磨陶瓷的性能非常全面，而且還有自己的優(yōu)勢,。例如除了具有硬度高,、耐磨性好、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)外,，氧化鋁耐磨陶瓷還具有相當(dāng)高的性價比,，并且生產(chǎn)工藝非常成熟�,？偨Y(jié)起來,，氧化鋁耐磨陶瓷有以下8個優(yōu)點(diǎn)：

1、硬度大,、強(qiáng)度高,。

2、耐磨性好,，使用壽命長,。

3,、抗腐蝕性好。

4,、抗沖擊性好,。

5、耐高溫,。

6,、重量輕,。

7,、易安裝，適用范圍廣,，適應(yīng)性好,。

8、性價比高,，原料來源廣,，生產(chǎn)工藝成熟。

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,，尤其當(dāng)陶瓷有較高的斷裂韌性時,，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,，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�,？斓禺a(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)。

1,、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)上的缺陷對氧化鋁耐磨陶瓷的致密化有明顯的影響,。

原料粉體粒度對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,。

2,、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)，對氧化鋁陶瓷燒結(jié)性能和顯微結(jié)構(gòu)的影響也會有所不同,。

一般對于形狀復(fù)雜的制品多以注漿或熱壓鑄工藝為主,，對于形狀簡單的制品可采用干壓成型。

3,、燒結(jié)的影響

燒結(jié)是陶瓷制備的關(guān)鍵階段,，燒結(jié)氣氛對陶瓷材料的制備影響很大。過高的燒成溫度或過長的保溫時間都會促進(jìn)晶體生長,，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,，同時耐磨性也會減弱,。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,。

4,、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。

氧化鋁耐磨陶瓷的廣泛應(yīng)用

1,、在水泥廠中的應(yīng)用

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

（1）各種溜槽

礦石破碎系統(tǒng),、原料粉磨系統(tǒng)、水泥粉磨系統(tǒng)的各種溜槽及料斗日輸送量大,，物料硬度高,，對設(shè)備磨損嚴(yán)重。以前不做任何防磨措施,，10mm的鋼板往往1周就被磨穿,；改成30mm的錳鋼襯板，幾個月就被磨穿,。設(shè)備頻繁被磨穿，不但增重了檢修的負(fù)擔(dān),，而且嚴(yán)重影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),，現(xiàn)場粉塵污染嚴(yán)重，工作人員深受其苦,。

（2）V選殼體及打散板

各種形狀管道內(nèi)襯（圖片來自山東興和特種材料有限公司）

用增韌氧化鋁耐磨陶瓷替代耐磨鋼板做防磨,，效果非常理想。氧化鋁耐磨陶瓷也可做成成套的打散板,，不但耐磨性大大提升,，更換也非常方便。

（3）風(fēng)機(jī)葉輪

在新型干法生產(chǎn)線中,，粉體的輸送主要靠風(fēng)機(jī)提供動力,，風(fēng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)引起含塵二相粒子氣流與葉片發(fā)生相對運(yùn)動導(dǎo)致葉輪磨損嚴(yán)重。在使用氧化鋁耐磨陶瓷后,，耐磨性增加,，提高了使用壽命。

2,、在電廠中的應(yīng)用

輸送管道內(nèi)襯（來源于網(wǎng)絡(luò)）

燃煤電廠制粉系統(tǒng)的磨損大都以煤粉碰撞,，沖擊磨損為主。與水泥廠選粉系統(tǒng)風(fēng)管彎頭類似,，高速煤粉氣流對制粉設(shè)備的磨煤機(jī)出口,、粗細(xì)粉分離器進(jìn)出口、一次風(fēng)管彎頭等的磨損特別嚴(yán)重,。在制粉系統(tǒng)一般采用膠水和氧化鋁耐磨陶瓷板粘貼在處理好的鋼板上的方法,。

3,、作為研磨介質(zhì)

由于較高的硬度、適中的密度,、耐磨,、耐腐蝕、價格低的特點(diǎn),，以及金屬球金屬雜質(zhì)引入的問題,，氧化鋁研磨球被廣泛應(yīng)用于水泥、礦物,、陶瓷,、電子材料、磁性材料,、以及涂料,、油漆等行業(yè)的原材料的粉磨和加工，是一種優(yōu)質(zhì)的研磨介質(zhì),。在建筑陶瓷行業(yè)中,，氧化鋁研磨球的磨損效率比天然的燧石和鵝卵石提高20%～40%。隨著優(yōu)質(zhì)天然球石資源的減少,，普通瓷球磨損率高的特點(diǎn),，氧化鋁研磨球?qū)⒈辉絹碓蕉嗟膹S家所使用。

4,、石油天然氣開采

氧化鋁耐磨陶瓷,，尤其那些氧化鋁含量為97%(質(zhì)量)或更高的陶瓷，能夠用于石油和天燃?xì)獾你@探設(shè)備中,。典型的應(yīng)用是用于噴嘴,、閥座、調(diào)節(jié)裝置,、泵配件,，甚至鉆頭配件可以在高壓環(huán)境下、在石油和泥砂漿中振動,，有時在有酸和鹽存在的情況下工作,，對耐磨性及抗腐蝕性的要求更加嚴(yán)格。

參考資料：

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[2]陳宏.耐磨陶瓷現(xiàn)狀與發(fā)展.現(xiàn)代冶金

[3]秦麟卿等.耐磨氧化鋁研磨球的生產(chǎn)和應(yīng)用.武漢理工大學(xué)

[4]劉永先.影響95氧化鋁瓷球耐磨性的幾個關(guān)鍵因素.山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計院

[5]邵曉克.影響耐磨陶瓷使用效果的關(guān)鍵性因素及其在水泥廠的典型應(yīng)用.中國建材報

[6]陳雷.氧化鋁耐磨陶瓷在電廠,、水泥廠的應(yīng)用.江蘇陶瓷

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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