耐摩耗性および耐腐食性産業は、表面処理産業の一分野です。これは、電力、鉄鋼、化学鉱業、セメントおよびその他の産業における機器およびワークピースの摩耗および腐食の問題を解決するための、予防的ケアおよび再生技術サービスの新興産業です。耐摩耗性と耐腐食性産業は活力が強いです。産業機器の摩耗と腐食から保護することで、その耐用年数を大幅に改善し、メンテナンスや交換による鋼材やその他の材料の消費を減らして資源を節約できます。耐摩耗性および耐腐食性産業は、資源を節約し、環境を保護し、循環経済を促進するための重要な手段です。また、企業が省エネルギー、排出量とコストの削減、および経済効率の向上を達成するための強力なアシスタントでもあります。耐摩耗性および耐腐食性産業には、横断的、限界的、および学際的な特徴があります。
耐摩耗性および耐腐食性産業の中核は、関連産業における新しい材料と技術の適用です。主に、耐摩耗セラミック技術、溶射、表面仕上げおよび耐摩耗プレート、レーザークラッディング、耐腐食および耐摩耗コーティング技術、耐腐食技術、耐摩耗材料技術などが含まれます。

先端セラミックスの耐摩耗材料分野への応用
統計によると、摩擦は世界の可処分エネルギーの約 1/3 を消費し、機械部品の約 80% は摩耗によって故障します。機械部品の摩耗故障は、摩擦材の選択と使用条件に密接に関係しています。一般に、摩耗量の少ない摩擦摩耗条件下で使用される材料を耐摩耗材料と呼びます。摩擦係数が小さい材料は減摩材料と呼ばれます。摩擦係数の大きい材料を摩擦材と呼びます。さまざまな作業条件と、機械部品に必要な摩擦および摩耗特性に適した材料を正しく選択して使用することが非常に重要です。例えば、高衝撃環境では耐摩耗材料として高マンガン鋼を選択するのが一般的に適切ですが、衝撃荷重が小さい環境では、高マンガン鋼は高マンガン鋼の変形硬化の利点を発揮できません。より適切な。さらに、減摩材料と摩擦材料の両方が同時に優れた耐摩耗性を備えていることが望まれます。材料の優れた耐摩耗性は、機械部品の耐用年数を延ばすだけでなく、部品の交換と労働者の労働強度を減らすだけでなく、エネルギーと材料資源を節約することもできます。したがって、さまざまな作業条件と機械部品の性能要件に応じて、機械設備の性能を向上させ、エネルギーを節約する上で、耐摩耗性材料を正しく選択することは非常に重要です。

耐摩耗材料にはどのような種類がありますか?
耐摩耗材料には多くの種類があり、化学組成に応じて、金属耐摩耗材料、セラミック耐摩耗材料、ポリマー耐摩耗材料、耐摩耗複合材料に分類できます。材料構造によると、一体型耐摩耗材料と表面耐摩耗材料に分けることができます。耐摩耗材料は、さまざまな使用温度に応じて、常温耐摩耗材料と高温耐摩耗材料に分けることができます。

①金属素材。金属材料は、耐摩耗鋼と耐摩耗鋳鉄にも分けられます。一般的に使用されるのは、耐摩耗合金鋼、高マンガン鋼、軸受鋼、工具鋼です。変形硬化により耐摩耗性を向上させる高マンガン鋼を除いて、他の耐摩耗鋼は、主に炭化物形成元素を添加し、炭素と炭化物を形成することにより、鋼の硬度と耐摩耗性を向上させます。現在、耐摩耗鋼の開発動向は、マイクロアロイ（B、Ti、Nb、Vなどの添加など）強化、希土類改質、複合強化です。これらの微量元素は、鋼中に B などの微量元素を添加してホウ化物を形成したり、Ti、Nb、V などを添加して高硬度炭化物を形成して鋼の耐摩耗性を向上させるなど、鋼中で化合物を形成します。WC と AlO は、鋳造プロセスで追加されます。鋼マトリックス複合材は、鋼マトリックスを等粒子で強化することによって形成されます。

②セラミック素材。耐摩耗セラミックスとして使用される材料には、主に酸化物セラミックス、炭化物セラミックス、窒化物セラミックスがあります。典型的な耐摩耗性セラミックには、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素などがあります。セラミック材料は非常に脆いため、耐摩耗性セラミック材料の強化が主な研究方向です。サーメットとも呼ばれる超硬合金は、WC または TiC 粒子で強化された Co ベースの合金で、工具、研磨材、および非常に高い耐摩耗性を必要とするその他の部品として一般的に使用されています。

③ポリマー耐摩耗材料。ポリマーの耐摩耗性材料には、主にナイロン、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ゴムが含まれます。ポリマー材料の欠点は、硬度が低く、使用温度が低いことです。そのため、強度と耐摩耗性を向上させるためにセラミック粒子または繊維を使用して強化することがよくあります。

経済的な目的のために、現代の企業は通常、高速テクノロジーを採用しています。工場の効率は、次のパラメーターによって決まります。機器の特性と耐久性。投資コスト、運用コスト、保守および修理コストのうち、最も重要なのは生産における安全性と信頼性、および保守の削減です。したがって、高速走行装置の摩耗と腐食を減らすことは非常に重要です。セラミックス材料の優れた特性により、セラミックスを使用することで、多くの用途で要求される耐摩耗性と耐食性の問題を解決できます。金属材料やポリマーと比較して、セラミックスは耐摩耗性、耐食性、断熱性に優れています。

一般的なタイプの耐摩耗性セラミックス?
酸化物セラミックス
1. アルミナセラミックス
アルミナセラミックスは通常、アルミナを主な結晶相とするα-セラミックス材料を指します。異なるアルミナ含有量によると、75磁器、85磁器、90磁器、95磁器、99磁器があります。α- 酸化アルミニウムを主結晶相とするセラミックス材料は、高い硬度と機械的強度、優れた耐摩耗性、熱伝導性、高い電気的強度と絶縁抵抗、低い誘電損失、温度と周波数の変化に対する安定した電気的性能を備え、広く使用されています。便利な製造、均一で平らな表面のため、電気絶縁材料として使用されます。これまでに10種類以上のAl2O3結晶構造が発見されていますが、主に3種類です。1300 ℃以上の温度では、他の結晶相はほぼ完全に α-Al2O3 に変換されます。