氧化鋁陶瓷做為耐磨材料的優(yōu)勢

先進陶瓷中有很多材料都具有非常好的耐磨特性，這些材料不僅耐磨，而且還具有耐酸堿腐蝕、耐高溫等特點，如今這些材料已經(jīng)被人們選做耐磨材料，并獲得到了有效推廣使用。
耐磨陶瓷涵蓋的面非常廣，從理論上來看的話，只要是以耐磨為目的的陶瓷材料都可以稱為耐磨陶瓷，主要有碳化硅、氧化鋁、氮化硅、氧化鋯等，這些材料的價格比較親民，也是他們做為耐磨的材料的又一重要原因。我們今天主要講的是氧化鋁陶瓷做為耐磨材料的一些特點以及制備時應(yīng)該注意的事項。
氧化鋁耐磨陶瓷的優(yōu)點
相比于碳化硅、氮化硅、氧化鋁等耐磨陶瓷，氧化鋁的性能更為全面。例如除了具有耐磨材料應(yīng)當(dāng)具備的各項特征之外，氧化鋁耐磨陶瓷還具有非常高的性價比，其材料成本比另外幾種都要更低。不僅如此，氧化鋁耐磨陶瓷的生產(chǎn)工藝已經(jīng)十分成熟，我們把它歸納為以下8點：
1、硬度大、強度高。
2、易安裝，適用范圍廣，適應(yīng)性好。
3、耐磨性好，使用壽命長。
4、抗沖擊性好。
5、抗腐蝕性好。
6、耐高溫。
7、重量輕。
8、性價比高，原料來源廣，生產(chǎn)工藝成熟。

輸送管氧化鋁內(nèi)襯

氧化鋁耐磨陶瓷的磨損機理
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了錐形裂紋的形成；顆粒有棱角時，在撞擊過程中，接觸點上將產(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)及它的磨損機理密切相關(guān)。
01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，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。
02成型方法的影響
生產(chǎn)實踐與大量研究表明：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。
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，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。
03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晶體生長，使微細的原料在高溫下發(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。
04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，進而提高氧化鋁耐磨陶瓷的耐磨性。

以上就為大家介紹完了氧化鋁耐磨陶瓷的各種問題。更多內(nèi)容請關(guān)注我們的網(wǎng)站，我們會每日更新更多更實用的知識。