Utumiaji wa Keramik za Kina katika Uga wa Nyenzo zinazostahimili Uvaaji
Sekta ya upinzani wa kuvaa na kutu ni tawi la tasnia ya matibabu ya uso.Kama tasnia zinazoibuka za utunzaji wa kinga na huduma za teknolojia ya kutengeneza tena, ni muhimu sana kwa kutatua shida za uchakavu na kutu za vifaa na vifaa vya kufanya kazi katika nguvu, chuma, madini ya kemikali, saruji na tasnia zingine.Sekta inayostahimili mikwaruzo na kutu ina nguvu kubwa.Maisha ya huduma ya vifaa vya viwandani yanaweza kuboreshwa sana kupitia ulinzi wa kuvaa na kutu.Wakati huo huo, matumizi ya chuma na vifaa vingine vinavyosababishwa na matengenezo au uingizwaji vinaweza kupunguzwa ili kuokoa rasilimali.Sekta inayostahimili uchakavu na kutu ni hatua muhimu ya kuokoa rasilimali, kulinda mazingira na kukuza uchumi wa duara.Pia ni wasaidizi wenye nguvu kwa makampuni ya biashara kufikia uhifadhi wa nishati na kupunguza uzalishaji, kupunguza gharama na kuboresha ufanisi wa kiuchumi.
Msingi wa tasnia ya uvaaji na upinzani wa kutu ni matumizi ya vifaa na teknolojia mpya katika tasnia zinazohusiana.Inajumuisha hasa teknolojia ya kauri inayostahimili kuvaa, unyunyiziaji wa mafuta, bamba la juu na linalostahimili kuvaa, ufunikaji wa leza, teknolojia ya kuzuia kutu na inayostahimili kuvaa, teknolojia ya kuzuia kutu, teknolojia ya nyenzo inayostahimili kuvaliwa, n.k.
Utumiaji wa Keramik za Kina katika Uga wa Nyenzo zinazostahimili Uvaaji
Kulingana na takwimu, msuguano hutumia takriban 1/3 ya nishati ya msingi duniani.Wakati huo huo, kuna karibu 80% ya sehemu za mashine ambazo hazifanyi kazi kwa sababu ya uchakavu.Kushindwa kwa kuvaa kwa sehemu za mitambo kunahusiana kwa karibu na uteuzi wa vifaa vya jozi ya msuguano na hali ya huduma.Kwa ujumla,
►Nyenzo zinazostahimili kuvaa hurejelea vifaa vinavyotumiwa chini ya hali ya msuguano na kuvaa na kiwango kidogo cha kuvaa.
►Nyenzo za kuzuia msuguano hurejelea nyenzo zilizo na mgawo mdogo wa msuguano.
►Nyenzo za msuguano hurejelea nyenzo zilizo na mgawo mkubwa wa msuguano.
Ni muhimu sana kuchagua na kutumia vifaa vyema kwa usahihi kulingana na hali tofauti za kazi na msuguano na utendaji wa kuvaa unaohitajika na sehemu za mitambo.Kwa mfano, nyenzo zinazostahimili kuvaa zinazotumika katika mazingira yenye athari ya juu kwa ujumla ni chuma cha juu cha manganese.Walakini, katika mazingira ya mzigo mdogo wa athari, utumiaji wa chuma cha juu cha manganese hautatoa faida za ugumu wa deformation ya chuma cha juu cha manganese, wakati utumiaji wa chuma cha juu cha chromium inafaa zaidi.Bila kujali vifaa vya kuzuia msuguano au vifaa vya msuguano, wote wawili wanapaswa kuwa na upinzani mzuri wa kuvaa kwa wakati mmoja.Upinzani mzuri wa kuvaa kwa vifaa hauwezi tu kuongeza maisha ya huduma ya sehemu za mitambo, lakini pia kupunguza uingizwaji wa sehemu na nguvu ya kazi ya wafanyikazi.Hasa, upinzani mzuri wa kuvaa wa vifaa pia unaweza kuokoa rasilimali za nishati na nyenzo.kwa hivyo, ni muhimu kuchagua kwa usahihi nyenzo zinazostahimili kuvaa katika kuboresha utendakazi wa vifaa vya mitambo na kuokoa nishati kulingana na hali tofauti za kazi na mahitaji ya utendaji wa sehemu za mitambo.
Aina za vifaa vinavyostahimili kuvaa
Kuna vifaa mbalimbali vinavyostahimili kuvaa duniani.
•Kulingana na utunzi wao wa kemikali, vifaa vinavyostahimili uvaaji vinaweza kugawanywa katika nyenzo sugu za chuma, sugu za kauri, vifaa vinavyostahimili uvaaji wa polima na vipengee vinavyostahimili kuvaa.
•Kulingana na miundo tofauti ya nyenzo, nyenzo zinazostahimili uvaaji zinaweza kugawanywa katika nyenzo muhimu zinazostahimili uvaaji na sugu ya uso.
•Kulingana na tofauti ya hali ya joto, vifaa vinavyostahimili kuvaa vinaweza kugawanywa katika vifaa vya kawaida vinavyostahimili kuvaa na vifaa vinavyostahimili kuvaa kwa joto la juu.
1) Nyenzo za metali
Nyenzo za chuma zinaweza kugawanywa katika chuma sugu cha kuvaa na chuma cha kutupwa kisichovaa.Nyenzo za chuma zinazotumika sana katika uzalishaji ni chuma cha aloi sugu, chuma cha juu cha manganese, chuma cha kuzaa na chuma cha zana.Upinzani wa kuvaa kwa chuma cha juu cha manganese huboreshwa na ugumu wa deformation.Kwa kuongeza, vyuma vingine vinavyostahimili kuvaa huboresha hasa ugumu na upinzani wa kuvaa kwa chuma kwa kuongeza vipengele vya kutengeneza carbudi na kutengeneza carbides na kaboni.Kwa sasa, mwelekeo wa maendeleo ya chuma sugu ya kuvaa ni microalloying (kama vile kuongeza B, Ti, Nb, V, nk) kuimarisha, urekebishaji wa nadra wa ardhi na uimarishaji wa mchanganyiko.Vipengele hivi vya ufuatiliaji huunda misombo katika chuma, kama vile kuongeza B na vipengele vingine vya kufuatilia ili kuunda boride katika chuma, na kuongeza Ti, Nb, V kuunda carbudi ya ugumu wa juu ili kuboresha upinzani wa kuvaa kwa chuma.WC na AlO huongezwa katika mchakato wa kutuma.Mchanganyiko wa chuma wa chuma huundwa kwa kuimarisha tumbo la chuma na chembe sawa.
2) Nyenzo za kauri
Nyenzo za kauri.Nyenzo zinazotumika kama keramik zinazostahimili kuvaa ni pamoja na keramik za oksidi, keramik ya kaboni na keramik ya nitridi.Keramik za kawaida zinazostahimili kuvaa ni pamoja na alumina, silicon carbudi, nitridi ya silicon, nk. Nyenzo za kauri ni brittle sana.Kwa hiyo, ugumu wa vifaa vya kauri vinavyoweza kuvaa ni mwelekeo kuu wa utafiti.Carbide iliyotiwa saruji, pia inajulikana kama cermet, ni aloi ya Co iliyoimarishwa na chembe za WC au TiC.Nyenzo hii hutumiwa kwa kawaida kama zana, zana ya abrasive na sehemu zingine zinazohitaji upinzani wa juu sana wa kuvaa.
3) Nyenzo zenye sugu ya polima
Nyenzo zinazostahimili uvaaji wa polima ni pamoja na nailoni, polyurethane, resin ya epoxy na mpira.Hasara za vifaa vya polymer ni ugumu wa chini na joto la chini la huduma.Kwa hiyo, kuimarisha chembe za kauri za kawaida au nyuzi zinaweza kuboresha nguvu zao na upinzani wa kuvaa.
Biashara za kisasa kawaida hutumia teknolojia ya kasi ili kufikia malengo ya kiuchumi.Ufanisi wa mmea umedhamiriwa na vigezo vifuatavyo:
•Tabia za vifaa na uimara;
•Gharama ya uwekezaji, gharama ya uendeshaji, matengenezo na gharama ya ukarabati.
Miongoni mwao, jambo muhimu zaidi ni kuwa salama na ya kuaminika katika uzalishaji na kupunguza matengenezo.Kwa hiyo, ni muhimu sana kupunguza kuvaa na kutu ya vifaa vya kukimbia kwa kasi.Kwa sifa bora za vifaa vya kauri, matumizi ya bidhaa za kauri zinaweza kutatua matatizo ya upinzani wa kuvaa na upinzani wa kutu unaohitajika katika matumizi mengi.Ikilinganishwa na vifaa vya chuma na polima, keramik ina upinzani bora wa kuvaa, upinzani wa kutu na insulation ya mafuta.
Aina za kawaida za keramik zinazopinga kuvaa
Keramik ya oksidi
1. Keramik za alumini
Kauri za alumini kawaida hurejelea nyenzo za α- Kauri na alumina kama awamu kuu ya fuwele.Kwa mujibu wa maudhui tofauti ya alumina, keramik za alumina zinaweza kugawanywa katika porcelaini 75, porcelaini 85, porcelaini 90, porcelaini 95 na porcelaini 99.na α- vifaa vya kauri na alumina kama awamu kuu ya fuwele ina sifa bora zifuatazo:
•Ugumu wa juu sana na nguvu ya mitambo,
•Upinzani mzuri wa abrasion, conductivity ya mafuta na nguvu za umeme
•Upinzani wa juu wa insulation
•Hasara ya chini ya dielectric
•Utendaji wa umeme ni sawa na mabadiliko ya joto na mzunguko
•Utengenezaji rahisi
•Uso ni sawa na gorofa;
Keramik za aluminium zimetumika sana kama nyenzo za kuhami za umeme.Hadi sasa, zaidi ya aina kumi za miundo ya kioo ya Al2O3 imepatikana, lakini kuna aina tatu hasa.Katika halijoto ya zaidi ya 1300 ℃, awamu nyingine za fuwele karibu hubadilishwa kabisa kuwa α-Al2O3.
Kutokana na chanzo chake kikubwa, bei ya chini na upinzani mzuri wa kuvaa, vifaa vya kauri vya alumina hutumiwa sana katika sekta.Matokeo yanaonyesha kuwa upinzani wa uvaaji wa mmomonyoko wa 95% wa nyenzo za kauri za Al2O3 ni zaidi ya mara 5 kuliko chuma cha juu cha chromium iliyotupwa (Cr15Mo3).Kwa msuguano na kuvaa, wakati maudhui ya alumina ni ya chini, maudhui ya alumina yana athari kwenye upinzani wa kuvaa kwa keramik za alumina.Kwa ongezeko la maudhui ya Al2O3, upinzani wake wa kuvaa huongezeka.Athari ni muhimu zaidi katika kusaga mvua.
2. Keramik ya Zirconia
Zirconia kusaga kati ina wiani mkubwa, nguvu ya juu na ushupavu.Kwa kweli, uzito maalum wa mpira wa alumina ni karibu 3.6g/cm3, wakati ule wa zirconia mpira ni takriban 6.0g/cm3.Kwa hiyo, zirconia ina upinzani bora wa kuvaa na ufanisi wa juu sana wa kusaga, na inaweza kuzuia uchafuzi wa nyenzo.Inafaa hasa kwa kusaga mvua na kutawanyika.Kwa sasa, imekuwa ikitumika sana katika kauri, vifaa vya sumaku, mipako, ingi, viwanda vya dawa na vyakula, kama vile rangi ya juu ya magari, rangi ya simu ya rununu, wino wa ndege ya wino, vipodozi vya hali ya juu, n.k. Kwa mvuto wake mahususi, wa juu. ushupavu, na upinzani bora wa kuvaa, shanga za kusaga zirconia polepole zimekuwa vyombo vya habari vinavyotumiwa sana kwenye soko.
Katika uhandisi wa poda, zirconia inaweza kutumika kama njia ya kusaga.Wakati huo huo, zirconia pia inaweza kutumika kama sehemu ya kinu cha mchanga.Kazi ya kinu cha mchanga ni kusaga.Kinu bora cha mchanga kinahitaji kuwa na faida za ufanisi wa juu wa kusaga, utendaji thabiti wa vifaa na ubora wa juu wa bidhaa.Ili kuhakikisha faida hizi, ni muhimu kuweka mbele mahitaji ya vifaa vyake:
•Upinzani bora wa kuvaa, yaani, kiwango cha chini cha kuvaa wakati wa kusaga, ambayo haitasababisha uchafuzi mkubwa wa bidhaa za kusaga;
•Ugumu mkubwa, yaani, kubwa ya kutosha ili kuhakikisha ufanisi wa juu wa kusaga.
Miongoni mwa sehemu za kauri, zirconia sio tu inayotumiwa sana, lakini pia sehemu ya kauri ya kukomaa zaidi katika kinu cha mchanga.Miongoni mwa vifaa vinne vya almasi (zirconia, alumina, carbudi ya silicon na nitridi ya silicon) na teknolojia ya kukomaa, zirconia ina ugumu bora.Katika kinu cha mchanga kinachozunguka kwa kasi, faida ya zirconia kama rotor ni dhahiri zaidi.Katika mchakato wa mzunguko wa kasi, mchakato wa kusaga mawasiliano kati ya rotor na nyenzo utasababisha kwa urahisi nyufa katika sehemu za kauri.Sehemu za kauri zitavunjika kwa muda.Keramik tu ya zirconia inaweza kufikia ugumu wa huduma ya hali hii maalum ya kufanya kazi.Utumiaji wa rota za kauri hukutana na mahitaji ya utayarishaji na utumiaji wa poda nyingi za usafi wa hali ya juu bila uchafuzi wa ferromagnetic.
3. Zirconia aluminium alumini keramik composite
Kwa ugumu wake wa juu, mali ya kemikali imara na bei inayofaa, mipira ya kauri ya alumina hutumiwa sana.Mpira wa kusaga zirconia una sehemu kubwa na ugumu mzuri.Kwa sasa, inatumika pia katika masoko mengi.Kwa kweli, wepesi wa kauri za Al2O3 huzuia sana utumizi na ukuzaji wa keramik za alumina.Katika miaka ya hivi karibuni, watafiti wanajaribu kuboresha mali ya mitambo ya keramik ya alumina kwa kuongeza awamu ya pili.
Alumina ina ugumu wa juu, wakati zirconia ina ugumu mzuri.Nyenzo hizo mbili huunda mchanganyiko bora na nguvu ya juu na ugumu wa juu katika bidhaa ya ZTA, ambayo hutumiwa zaidi.Keramik za ZTA zina nguvu ya juu ya kupinda na ugumu wa mivunjiko kwenye joto la kawaida, pamoja na utendaji bora unaostahimili kuvaa.Nyenzo hii ya kauri ya mchanganyiko sio tu inaonyesha sifa za ugumu wa juu na nguvu ya juu ya keramik ya zirconia, lakini pia huhifadhi faida za ugumu wa juu wa keramik za alumina.Pamoja na uboreshaji wa mali ya kina ya mitambo, upinzani wake wa kuvaa pia umeboreshwa sana.Sehemu maalum ya vifaa viwili inaweza kubadilishwa kulingana na mahitaji halisi ya matumizi ya watumiaji.Sifa za keramik za alumina zilizoimarishwa za zirconia ni bora kuliko keramik 99 za alumina, lakini bei zao ni za chini kuliko keramik za zirconia.Abrasives za kauri za alumini ya zirconium/bina zinazostahimili kuvaa hurekebishwa na kuimarishwa kwa kuanzisha kipengele cha kufuatilia zirconium.Matumizi ya uimarishaji wa awamu ili kuunda muundo wa polycrystalline ni mzuri kwa kuboresha nguvu, ushupavu, na upinzani wa kuvaa wa bidhaa.Hii pia huboresha sana ushupavu wa athari wa abrasives za kauri/bina zinazostahimili kuvaa.
Keramik ya Carbide
Kulingana na ugumu wao wa juu, nguvu ya juu na upinzani wa juu wa kuvaa, keramik ya carbudi hutumiwa sana katika mazingira ya joto la juu na upinzani wa kutu na upinzani wa kuvaa.Keramik za upinzani wa kuvaa juu ni pamoja na carbudi ya silicon na carbudi ya boroni.
1. Keramik ya kaboni ya silicon
Kwa sababu ya mali zao bora, keramik ya carbide ya Silicon hutumiwa sana katika ulinzi wa kitaifa, mashine, madini, umeme na nyanja zingine za viwanda.
Miongoni mwa vifaa vingi vya kauri, carbudi ya silicon ina ugumu wa juu, upinzani wa joto la juu, utulivu mzuri wa joto, mgawo wa chini wa upanuzi wa joto na conductivity bora ya mafuta.Silicon carbide daima imekuwa mada moto wa utafiti katika sayansi ya vifaa.Ikilinganishwa na zirconia, silicon carbudi inayotumika katika silinda ya kusaga ya kinu ya mchanga ina angalau faida kadhaa, kama vile uondoaji wa joto haraka, gharama ya chini, na upinzani zaidi wa kuvaa.Faida ya uharibifu wa joto haraka inaweza kuzuia agglomeration ya vifaa katika mwili wa kusaga kutokana na joto la juu, hivyo kuboresha ufanisi wa kusaga.Kwa upande wa upinzani wa kuvaa, carbudi ya silicon ina utendaji bora.Walakini, pia ina mapungufu ya ugumu wa kutosha na kugawanyika kwa urahisi.Si rahisi kutengeneza pipa kubwa.
2. Boroni carbudi
Boroni carbudi iliyoshinikizwa moto ni kiwanja kisicho na metali kinzani.Ni moja ya dutu ngumu zaidi katika abrasives bandia.Bidhaa zilizoshinikizwa moto zina upinzani wa juu wa kuvaa.Bidhaa hiyo ni kijivu nyeusi na glossy.Keramik ya carbudi ya boroni ina upinzani mzuri wa kuvaa.Ina maombi muhimu katika uwanja wa upinzani wa kuvaa.Chini ya hali mbaya, pua iliyotengenezwa na keramik ya carbudi ya boroni ina maisha marefu ya huduma.Ni ya juu zaidi kuliko pua iliyotengenezwa na oksidi ya alumini, carbudi ya tungsten na vifaa vingine.
Katika uendeshaji wa kitengo cha uhandisi wa poda, poda ya kauri imeandaliwa na dryer ya dawa ya centrifugal.Njia hii ina faida za uchafuzi mdogo, kasi ya kukausha haraka, maudhui ya maji ya sare, usambazaji wa ukubwa wa chembe nyembamba, unga mzuri wa unga, nk. Hata hivyo, poda nyingi za kauri zina ugumu wa juu na huvaliwa kwa uzito kwa nozzles za centrifugal zinazozunguka kwa kasi.Kwa kupitisha nyenzo za carbudi ya boroni, ni bora kuboresha maisha ya huduma ya pua.
Keramik ya nitridi
1. Keramik ya nitridi ya silicon
Keramik ya nitridi ya silicon ina mvuto mdogo maalum, mgawo wa chini wa upanuzi wa mafuta, upinzani mzuri wa mshtuko wa joto na ugumu wa juu wa fracture.Zinatumika sana katika anga, injini ya gari, mashine, tasnia ya kemikali na nyanja zingine, haswa kama nyenzo mpya ya muundo wa hali ya juu ya joto.
Katika uga wa uhandisi wa poda, msongamano wa gurudumu la kuweka daraja la kinu cha silicon nitride jet ni 3.2g/m.Uzito wa mwili wake ni 2/3 ya nyenzo za chuma.Kipengele kikubwa cha matumizi ya gurudumu la kuweka daraja la nitridi ya silicon ni kuzuia uchafuzi wa metali.Kwa kuongeza, mvuto maalum ni 40% ndogo kuliko ile ya keramik ya zirconia.Hii sio tu inaweza kupunguza sana matumizi ya nishati ya gari, lakini pia inahitaji motor kidogo.Chini ya motor iliyopo, overclocking inaweza kupatikana ili kupata chembe bora.
Kama aina mpya ya njia ya kusaga, nitridi ya silicon imeingia kwenye uwanja wa matumizi ya viwandani.Silicon nitridi imevutia umakini mkubwa kwa sababu ya kiwango chake cha chini cha uvaaji na sifa bora za kiufundi.Ingawa imepunguzwa na kiwango cha gharama na usindikaji wa nitridi ya silicon, nitridi ya silicon haitumiki sana.Uzito mdogo mahususi wa nitridi ya silicon haufai usagaji mzuri.Hata hivyo, nitridi ya silicon bado inaweza kuwa nyenzo ya abrasive kulingana na mahitaji ya chini ya matumizi ya vyombo vya habari vya kusaga.
2. Alumina nitridi
Keramik ya nitridi ya alumini ina ugumu wa juu na mali ya nguvu ya joto la juu.Inaweza kutumika kama zana za kukata, magurudumu ya kusaga na kuchora waya hufa, pamoja na malighafi ya kutengeneza vifaa vya zana na vifaa vya kauri vya chuma.Keramik ya nitridi ya alumini pia ina upinzani bora wa kuvaa.Inaweza kutumika kama sehemu ya sugu ya kuvaa.Kutokana na gharama zake za juu, inaweza kutumika tu kwa sehemu na kuvaa kali.Kupaka baadhi ya nyuso za chuma zilizooksidishwa kwa urahisi au zisizo za chuma kwa mipako ya AIN.Hii inaweza kuboresha upinzani wake wa oxidation na upinzani wa kuvaa;Inaweza pia kutumika kama mipako ya kuzuia kutu, kama vile kichakataji cha vitu vya babuzi na safu ya vyombo.
Muda wa kutuma: Dec-03-2022