Materiais cerâmicos resistentes ao desgaste
Os materiais cerâmicos resistentes ao desgaste são uma classe de materiais não metálicos inorgânicos de alta dureza e resistentes ao desgaste, fabricados a partir de matérias-primas principais, tais como óxido de alumínio (Al2O3), óxido de zircônio (ZrO2),Eles são amplamente utilizados para resolver problemas de desgaste, corrosão e erosão em equipamentos industriais.
Características essenciais de desempenho
Dureza ultra-alta e resistência ao desgaste
Tomando como exemplo a cerâmica de óxido de alumínio mais utilizada, a sua dureza Mohs pode atingir 9 (segundo apenas ao diamante),e a sua resistência ao desgaste é de 10 a 20 vezes a do aço com alto teor de manganês e dezenas de vezes a do aço carbono comumA cerâmica de óxido de zircônio tem uma resistência ainda melhor e pode suportar cargas de impacto mais elevadas.
Forte resistência à corrosão
Têm uma estabilidade química extremamente elevada, resistem à corrosão por ácido, álcali e solução salina, e também podem resistir à erosão por solventes orgânicos,desempenho excelente em condições de trabalho corrosivas, tais como as indústrias química e metalúrgica.
Bom desempenho em altas temperaturas
A cerâmica de óxido de alumínio pode funcionar durante muito tempo a temperaturas inferiores a 1200 °C e a cerâmica de carburo de silício pode suportar altas temperaturas superiores a 1600 °C.Adaptação aos cenários de desgaste a altas temperaturas e de erosão por gases a altas temperaturas.
Avanço de baixa densidade e leveza
A densidade é de cerca de 1/3-1/2 da do aço, o que pode reduzir significativamente a carga após a instalação no equipamento, reduzindo o consumo de energia e o desgaste estrutural do equipamento.
Isolamento e condutividade térmica controláveis
As cerâmicas de óxido de alumínio são excelentes isoladores elétricos, enquanto as cerâmicas de carburo de silício têm alta condutividade térmica.
Desvantagens
Relativamente frágeis e com relativamente fraca resistência a impactos (isto pode ser melhorado através da modificação de compostos, tais como compostos cerâmico-rubô e compostos cerâmico-metálicos);moldagem e processamento são mais difíceis, e o custo de personalização é ligeiramente superior ao dos materiais metálicos.
Tipos comuns e cenários aplicáveis
| Tipo de material |
Componente principal |
Destaques de desempenho |
Aplicações típicas |
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Cerâmica de alumínio
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Al2O3 (conteúdo 92%-99%)
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Alta relação custo/performance, alta dureza, excelente resistência ao desgaste
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Forros de tubulação, forros resistentes ao desgaste, núcleos de válvulas, bocas de arejamento
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Cerâmica de zircônio
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ZrO2
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Alta dureza, resistência ao impacto e resistência ao impacto a baixas temperaturas
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Máquinas e aparelhos para a fabricação de peças para automóveis, automóveis e veículos
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Cerâmica de carburo de silício
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SiC
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Resistência a altas temperaturas, elevada condutividade térmica, resistência a ácidos e álcalis fortes
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Tubos de injecção de carvão para altos fornos, revestimentos de reatores químicos, trocadores de calor
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Cerâmica de nitrato de silício
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Si3N4
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Propriedade de auto-lubrificação, elevada resistência, resistência a choques térmicos
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Rolamentos de alta velocidade, pás de turbina, peças resistentes ao desgaste de precisão
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Aplicações típicas:Tubulações de transporte de cinzas de carvão e de carvão pulverizado em centrais elétricas, tubulações de ar primárias e secundárias em caldeiras e sistemas de remoção de cinzas e escórias.Transporte de lama, transporte de rejeitos e tubulações de lama de alta pressão em minas e instalações de processamento de minerais.Material-prima, pó de clínquer e tubulações de sistemas de transporte e recolha de poeira de carvão pulverizado em fábricas de cimento.
Perguntas frequentes
Q1: Quanto mais dura a vida útil dos materiais cerâmicos resistentes ao desgaste em comparação com os materiais metálicos tradicionais?
R1: A vida útil dos materiais cerâmicos resistentes ao desgaste é 5-20 vezes maior do que a dos materiais metálicos tradicionais (como o aço com elevado teor de manganês e o aço carbono).Tomando como exemplo o revestimento cerâmico de alumina mais utilizado, pode ser utilizado de forma estável durante 8-10 anos em cenários gerais de desgaste industrial, enquanto os revestimentos metálicos tradicionais geralmente exigem manutenção e substituição a cada 1-2 anos.A vida útil específica variará ligeiramente consoante o tipo de cerâmicaPodemos fornecer uma avaliação precisa da vida útil com base em seus parâmetros de cenário específicos.
P2: As cerâmicas resistentes ao desgaste podem resistir a condições de alto impacto?
R2: Sim. Embora a cerâmica tradicional de uma única peça tenha um certo grau de fragilidade,Melhorámos significativamente a sua resistência ao impacto através de tecnologias de modificação, tais como compósitos cerâmico-borracha e compósitos cerâmico-metálico.A cerâmica de zircônio possui uma resistência extremamente elevada e pode ser utilizada directamente em cenários de impacto médio a elevado, tais como martelos de triturador e revestimentos de calhas de carvão;para condições de impacto de ultra-alta pressão, também podemos personalizar estruturas de compostos cerâmicos que combinam a resistência ao desgaste da cerâmica com a resistência ao impacto do metal/borracha, adaptando-se perfeitamente a cenários industriais de alto impacto.
Q3: As cerâmicas resistentes ao desgaste são adequadas para condições de elevada corrosão, por exemplo, tubulações de ácido e alcalinos fortes.
A: São altamente adequados. Os tipos mais comuns, como a cerâmica de alumina e a cerâmica de carburo de silício, têm uma estabilidade química extremamente elevada e podem resistir eficazmente à corrosão causada por ácidos fortes,álcalis fortesAs cerâmicas de carburo de silício têm a melhor resistência à corrosão, especialmente adequadas para condições adversas que envolvem tanto altas temperaturas como forte corrosão,como os revestimentos de recipientes de reação de ácidos e álcalis fortes e de tubulações corrosivas de alta temperatura na indústria químicaPara cenários corrosivos comuns, as cerâmicas de alumina podem satisfazer os requisitos e são mais rentáveis.
Q4: Você pode personalizar produtos de cerâmica resistentes ao desgaste com base no tamanho do equipamento e requisitos de condições de trabalho?
A4: Absolutamente. Apoiamos serviços de personalização de dimensões completas, incluindo tamanho do produto, forma, fórmula do material cerâmico, estrutura composta e método de instalação.Você só precisa fornecer parâmetros essenciais, tais como o espaço de instalação de equipamentos, temperatura de trabalho, tipo médio (características de desgaste/corrosição) e resistência ao impacto.e também podemos fornecer serviços de teste de amostras para garantir que o produto corresponde precisamente às condições de trabalho.