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碳化硅耐磨陶瓷胶泥的韧性和抗震性

碳化硅耐磨陶瓷胶泥的韧性和抗震性

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                                                                             碳化硅耐磨陶瓷胶泥的韧性和抗震性

     碳化硅耐磨陶瓷胶泥有很好的耐磨性能,是立磨、辊压机、选粉机、粉体管道阀门和粉料输送管道内衬的理想材料。在各种粉体生产线上(特别是非金属矿物粉体生产线)有诸多设备和管道内部长期受到物料或高浓度含尘气体的冲刷。例如磨机出口风管、选粉机、球磨机溜槽、下料斗、各种阀门内腔、闸板及输送管道等等。在设计、生产耐磨陶瓷材料时,目前主要依据下文简述的几个技术方向去选择原材料和设计加工工艺:1、涂料应该形成微晶、高密度的微观结构。为了消除缺陷,提高晶体的完整性,细、密、匀、纯是当前陶瓷发展的一个重要方向,近年来出现了许多微晶、高密度、高纯的陶瓷材料,如热压氮化硅陶瓷,密度接近理论值,几乎不含气孔,有很高的机械强度和耐磨性,是传统陶瓷所无法比拟的。特别是近些年出现的各种纤维和晶须,具有完整的晶体结构,几乎无缺陷,强度可以提高一个数量级。2、涂料应选择弹性模量高的原料,提高材料硬度和耐磨性。

     在各种粉体生产线上(特别是非金属矿物粉体生产线)有诸多设备和管道内部长期受到物料或高浓度含尘气体的冲刷。例如磨机出口风管、选粉机、球磨机溜槽、下料斗、各种阀门内腔、闸板及输送管道等等。耐磨陶瓷涂料有很好的耐磨性能,是立磨、辊压机、选粉机、粉体管道阀门和粉料输送管道内衬的理想材料。在设计、生产耐磨陶瓷材料时,目前主要依据下文简述的几个技术方向去选择原材料和设计加工工艺:

     1、涂料应选择弹性模量高的原料,提高材料硬度和耐磨性。弹性模量E是一个重要的材料常数,是原子间结合强度的标志,实际上是原子间结合力曲线上任何点的曲线斜率。共价键、离子键结合的晶体,由于结合力较强,通常有较高的弹性模量。因此要想获得高强耐磨材料,应该选择离子和共价化合物,如氧化物、氮化物、碳化物及硼化物。例如:刚玉、碳化硅、碳化钛、硼化钛和硼化锆等粉体材料,被广泛地应用于耐磨陶瓷涂料中。    

     2、涂料应该形成微晶、高密度的微观结构。为了消除缺陷,提高晶体的完整性,细、密、匀、纯是当前陶瓷发展的一个重要方向,近年来出现了许多微晶、高密度、高纯的陶瓷材料,如热压氮化硅陶瓷,密度接近理论值,几乎不含气孔,有很高的机械强度和耐磨性,是传统陶瓷所无法比拟的。特别是近些年出现的各种纤维和晶须,具有完整的晶体结构,几乎无缺陷,强度可以提高一个数量级。

      3、采用微细颗粒增强衬体的机械强度。当在陶瓷材料中加入高强颗粒时,材料抵抗应力诱发的裂纹扩张会得到明显的抑制。裂纹在应力的作用下发生扩展遇到颗粒时,由于颗粒很高的强度和小的膨胀系数,裂纹被“钉”扎住,要继续扩展要求更大的能量去穿透颗粒或发生裂纹偏转,增加界面面积,从而增加能量的消耗,提高材料的强度和韧性。加入颗粒后,材料的弹性模量和剪切模量都有所增加,材料的强度和耐磨性得到显著地提高,可以增加耐磨材料的使用寿命,降低生产成本。

     4、化学强化材料的强度和韧性。为了提高耐磨陶瓷涂料养护期的强度和结合剂的水化进程,需要在材料的表面涂抹养护剂。养护剂是一种化学涂料,它采用离子交换的方式,使表面的摩尔体积比内部的大,由于表面体积膨胀大受到内部材料的限制,就产生两向状态的压应力,从而提高材料的屈服强度和断裂韧性。化学强化是现代材料发展的一个重要方向,具有可操作性,而且非常有效。

       防水涂料的防水机理可分为两大类型:一类是通过形成完整的涂膜阻挡水的透过或水分子的渗透;另一类则是通过涂膜本身的憎水作用来防止水分透过。高分子复合涂料在固化后能形成完整连续的漆膜,其分子间隙的宽度约为几纳米,单个的水分子可以从这些间隙中通过,但自然界的水通常处在缔合状态,几十个水分子之间由于氢键的作用而形成一个较大的水分子团,水分子团实际上就很难通过高分子涂料固化漆膜之间的间隙,这就是防水涂料涂膜具有防水功能的主要原因。






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