Keraamilise jahvatuskeskkonna kulumiskindlus sõltub peamiselt karedusest, viskoossusest, tihedusest ja materjali pragude laiendamise võimest. Konkreetse materjali valimine või kompositsioon võib selle kulumiskindlust märkimisväärselt suurendada. Siin on mõned materjalide ja toimemehhanismide kategooriad, mida tavaliselt kasutatakse keraamiliste kuulide kulumiskindluse suurendamiseks:
## 1, kõrge tugevuse aluse keraamilised materjalid
Peamine keraamika loomupärane kõvadus on peamine tegur, mis määrab kulumiskindluse, seda suurem on karedus, seda rohkem ta suudab osakeste lõikamise ajal jahvatamise ajal vastu pidada, kriimustada.
1. * * kõrge puhtusega alumiiniumoksiid (alneneneeritud oå) * *
Alumiiniumoksiid on kõige sagedamini kasutatav keraamiline kuuli alus, mille karedus suureneb puhtuse suurenemisega märkimisväärselt (karedus umbes 1500 HV puhtusega 90% ja üle 1800 HV, 99%).
- Klaasise faasi (lisandite) väga madal puhtuse alumiiniumoksiidi ja tiheda kristallstruktuuri sisaldus vähendab sadestumist, mis on põhjustatud klaasist faasi pehmenemisest või kristalli piiri purunemisest kulumise ajal, suurendades sellega kulumiskindlust.
- Kohaldatav stsenaarium: vähese mõjuga töötingimused, kõrge lihvimise intensiivsus (nt värvirakendus, tindi lihvimine).
2. ** tsirkooniumoksiid (Zroneneneek) **
Keraamilise tsirkooniumoksiidiga (eriti osaliselt stabiilne tsirkooniumoksiid PSZ, stabiilne tsirkooniumoksiidi yttriumoksiid YSZ) on pisut vähem kõvadus kui kõrge puhtuse alumiiniumoksiidi (umbes 1200 - 1600 hv), kuid väga kõrge viskoossusega (3 {{} mpA {{² ² {{{{{{{{}. alumiiniumoksiid).
Selle kulumiskindluse eelised avalduvad vastupidavuses löögikunsti suhtes: lihvimise ajal võib tsirkooniumoksiid suruda pragu laienemist faasi venitamisega (neljafaasilise → monokliinilise faasi mahukas laienemine neelab energiat), vähendades purustavat või suure ladestumist, laiendades sellega teenistuse elu.
- Kohaldatav stsenaarium: suure löögi ja suure kõvadusega materjalide lihvimine (nt maagi, keraamiline pasta).
3. ** Räni karbiidi (sic) **
- Ränikarbiid on superharrane keraamiline materjal, mille kõvadus on kuni 9,5 (pärast rombit), mikrokaredus kuni 2800 - 3200 hv ja kõrge keemiline stabiilsus (happeresistentsus aluselise korrosiooni suhtes).
- Selle kulumiskindlus on palju parem kui alumiiniumoksiid ja tsirkooniumoksiid, eriti võitluses kõrge karmistusega abrasiivsete materjalide (näiteks kvartsliiv, korundgraanulid) vastu, on osakeste lõikamise ja kulumise tõhusalt vastu.
- Puudus: suur rabedus (rebendviskoossus 3 - 5 mPa · m2 / ²), halb löögikindlus, on vaja vältida teravaid löögiolusid.
### II, Superhard keraamilised materjalid (tugevdatud faas)
Kui lisada tugevdatud faasina baaskraamilisse osakesi, saab kulumiskindlust veelgi suurendada "dispersiooni tugevdamise" või "granuleeritud tugevdamise" mehhanismi abil.
1. ** Räni karbiidi (sic) osakesed **
- lisades 10% - 30% SIC osakeste (osakeste läbimõõt 5 - 20 μm) alumiiniumoksiidi või tsirkooniumoksiidi alusesse, moodustades mitmefaasilised keraamika. SIC -osakesed, nagu tahked punktid, seisavad vastu otse jahvatatud osakeste lõikamisele, hoides ära pragude laienemise maatriksis (praod kalduvad läbi, kui need põrkuvad tahkete osakestega ja tarbivad energiat).
- Näiteks Alnenenebd Oneneneen - SIC - polüfaasi keraamika on kulumiskindlust suurenenud 30 - 50% võrra võrreldes puhta alumiiniumoksiidiga.
2. * * Räni nitriid (Sinenenebj n) * *
- Räni nitriidi kõrge kõvadus (umbes 1800 - 2100 hv) ja suurepärane viskoossus (rebenditugevus 7 - 10 mPa · M1 / ²), suurepärane keemiline ja termiline stabiilsus (saab kasutada temperatuuridel üle 1200 kraadi C).
- Alumiiniumoksiidi lisamisel tugevdatud faasina väheneb üldine karedus ja kulumine kõrgetel temperatuuridel, tugevdades kristallide piire (näiteks vedrustuse kõrge temperatuuriga lihvimisega, on eelised ilmsed).
3. ** Teemant või kuup boori nitriid (CBN) mikropowder **
Teemandid (kõvadus 10 000 HV) ja CBN (karedus 8000 HV) on materjalid, millel on kõrgeim tuntud kõvadus, mis on hajutatud keraamilistesse maatriksitesse (nt tsirkooniumoksiid, alumiiniumoksiid) nanomeetri või mikroniklassi osakeste abil, mis võib moodustada "ülemkomposiit -komposiitkeraamilise".
- Need superhardid osakesed võivad otseselt taluda lihvimisprotsessi peamisi kulumispingeid, mis vähendavad oluliselt keraamiliste kuulide kulumiskiirust ja sobib eriti kõrge kõvadusega materjalide lihvimiseks (näiteks räni karbiidipulber, teemant mikropulber).
## 3, integreeritud keraamika (tasakaalu kõvadus ja viskoossus)
Üksik keraamiline materjal on sageli "kõrge kõvaduse ja madala viskoossuse" vastuolus (näiteks räni karbiid on kõva, kuid rabe, tsirkooniumoksiid on viskoosne, kuid mitte piisavalt kõva), samas kui mitmefaasiline keraamika suudab tasakaalustada, parandades kaudselt kulumiskindlust.
** Tüüpiline kombinatsioon **:
- alumiinium-oksiidi tsirkooniumi multfaasiline keraamika (alnenenebk oå- Zroneneneek): kõrge kõvadusega alumiiniumoksiidi kasutamine lõikamise kulumisele, tsirkooniumoksiidi faasi venitamine pragude laienemise allasurumiseks, suurendage kulumiskindlust20 - 40% võrreldes puhta alumium-oksiidiga.
- Räni karbiidi - räni nitriidi (sic - sinenebj n) sünteetiline keraamika: räni karbiidil on kõrge kõvadus ja räni nitriidi suurendab viskoossust ning sobib karmideks tingimustes, millel on kõrge kulumine ja madal ja keskmine mõju.
### 4, pinnakattematerjalid
Katkestades keraamiliste kuulide pinna ülitugeva kattega, on võimalik pinna kulumiskindlust ("pinna tugevnemismehhanism") otseselt suurendada, mõjutamata maatriksi viskoossust.
1. * * teemantkatte (DLC) * *
- DLC kattekaridus kuni 2000 - 4000 hv, madal hõõrdetegur (0.05 - 0.2) ja hea keemiline stabiilsus. Alumiiniumoksiidi või tsirkooniumoksiidi keraamiliste kuulide pinnakatted võivad lihvimise ajal vähendada viskoosset ja lõikamist ning pinna kulumiskindlust suurendatakse enam kui 50%.
2. * * teemantkatte * * *
-Kasutades keemilise gaasi faasi sadestumist (CVD) nanomeetri või mikromeetri teemantkile kasvatamiseks keraamiliste kuulide pinnal, kasutades ülikõrge teemandi kõvadust (10 000 HV), et kaitsta kõigi osakeste kandmise eest, mis sobivad ülikergete jahvatavate stsenaariumide jaoks (nt pooljuhi suspensioonid).
- MÄRKUS. Katte adhesioonijõud Die -ga peaks olema piisavalt tugev, et mitte kattekiht lihvimise ajal maha kukkuda.
# # Kokkuvõte: materjali valiku põhiloogika
Materjalid, mis suurendavad keraamiliste kuulide kulumiskindlust, peavad vastama * * "Kõrge kõvadus + mõõdukas viskoossus + tihe konstruktsioon" * *:
- Puhas tahked materjalid (nt räni karbiid, kõrge puhtus alumiiniumoksiid) sobivad vähese löögi ja suure lõike kulumise stsenaariumide jaoks;
- ülitugevad materjalid (nt tsirkooniumoksiid) sobivad suure löögi stsenaariumide jaoks;
- Polüfaasi keraamika või kaetud materjal võib tasakaalustada mitme režiimi nõudeid ja on eelistatud võimalus kulumiskindluse terviklikuks suurendamiseks.
Praktilises rakenduses on vaja kombineerida abrasiivmaterjali, abrasiivseadmete (liivaveski tüüp), löögitugevuse ja muude parameetrite kõvadus, valida sobiv materjalsüsteem.
Kuum tags: Kõrge kõvadusega põhiline keraamilise helmeste materjal, Hiina kõrge kõvadus keraamiliste helmeste tootjad, tarnijad
