耐磨陶瓷鑒別

1、耐磨陶瓷的鑒別湖南精城特種陶瓷有限公司邵曉克楊政一、前言耐磨陶瓷以其超強(qiáng)的耐磨性、優(yōu)異的性?xún)r(jià)比，已成為目前最優(yōu)的耐磨材料之一，獲得工業(yè)企業(yè)的廣泛青睞，尤其是深受水泥生產(chǎn)企業(yè)的歡迎。但是，不可否認(rèn)的是，耐磨陶瓷行業(yè)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，使耐磨陶瓷在推廣應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)了一些問(wèn)題，這些問(wèn)題使人們?cè)谀湍ヌ沾傻恼J(rèn)識(shí)上產(chǎn)生了一些的誤區(qū)，對(duì)耐磨陶瓷的推廣造成了不利的影響。本文從研究陶瓷磨損機(jī)理出發(fā)，對(duì)這些認(rèn)識(shí)誤區(qū)逐一加以探討，提出影響耐磨陶瓷使用效果的關(guān)鍵性因

2、素是陶瓷的品質(zhì)、陶瓷與設(shè)備的結(jié)合方法、粘膠的選擇及施工工藝的控制。希望對(duì)水泥企業(yè)及致力于水泥企業(yè)設(shè)備防磨的朋友有所幫助。二、耐磨陶瓷介紹耐磨陶瓷的范疇很廣，理論上只要是以獲取耐磨性為目的而生產(chǎn)的陶瓷產(chǎn)品都可稱(chēng)為耐磨陶瓷，包括SiC、Al2O3、Si3N4、ZrO2等。但是由于SiC、Si3N4、ZrO2生產(chǎn)成本高且制造難度大，難以大規(guī)模工業(yè)化并推廣應(yīng)用。因此目前所稱(chēng)的“耐磨陶瓷”，一般是指以AL2O3為主要原料生產(chǎn)的以獲取其耐磨性能的陶

3、瓷，這個(gè)概念最早由國(guó)內(nèi)耐磨陶瓷主要生產(chǎn)企業(yè)之一湖南精城特種陶瓷有限公司提出，目前已被廣泛接受。Al2O3是一種用途極其廣泛的重要工業(yè)原料，Al元素在地殼中含量豐富，約占27%，僅次于Si在地殼中的含量。自然界除非常罕見(jiàn)的紅寶石、藍(lán)寶石是以結(jié)晶氧化鋁形態(tài)存在外，絕大部分Al元素是以各種化合物形態(tài)存在，需要經(jīng)過(guò)人工提純并高溫煅燒才能形成αAl2O3作為耐磨陶瓷的主要原材料加以利用。常用的耐磨陶瓷是95氧化鋁陶瓷，其硬度僅次于金剛石，具有超強(qiáng)

4、的耐磨性，可替代大量稀缺貴重金屬。它是以氧化鋁含量大要想獲得高耐磨性的Al2O3陶瓷材料，不但要考慮使它具有高的密度、抗彎和耐壓強(qiáng)度，而且要提高它的硬度和斷裂韌性，而這些性質(zhì)與Al2O3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)和它的磨損機(jī)理密切相關(guān)。氧化鋁陶瓷制備環(huán)節(jié)中的各工藝條件都對(duì)它的燒結(jié)和顯微結(jié)構(gòu)有極大影響。它們包括：粉體的制備過(guò)程、粒徑和粒度分布、成形方法、生坯密度、燒結(jié)溫度、升溫速率、保溫時(shí)間、燒成氣氛、是否加壓

5、等等。如精城的耐磨陶瓷就是采用了榮獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)的科研成果，核心是控制影響耐磨陶瓷性能三個(gè)主要因素：最佳的氧化鋁原料及研磨級(jí)配、高密度坯體制備方法、合理的燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間，所生產(chǎn)的耐磨陶瓷具有優(yōu)異的綜合性能，顯微結(jié)構(gòu)顯示也非常有利于提高耐磨性能。1、原料粉體的影響耐磨陶瓷最重要的原料是高純度的Al2O3粉，其性能好壞以及含量多少對(duì)氧化鋁陶瓷有很大影響。陶瓷粉體在制備過(guò)程中難免要引人雜質(zhì)，其中的有機(jī)雜質(zhì)在燒結(jié)過(guò)程中將被燒掉，在致密

6、化的過(guò)程中形成不規(guī)則的孔洞；而無(wú)機(jī)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(duì)氧化鋁陶瓷的致密化有明顯的影響，因此采用高純度Al2O3粉末是制備性能優(yōu)良的氧化鋁陶瓷的重要前提條件。典型的耐磨陶瓷生產(chǎn)是以經(jīng)過(guò)多道工序提純的工業(yè)燒結(jié)氧化鋁粉料為原料，根據(jù)制品要求，按一定配方將粉料混合，然后經(jīng)過(guò)成型燒結(jié)等工藝制成。這樣制成的耐磨陶瓷具有極為優(yōu)良的性能，但是由于整個(gè)工藝流程較長(zhǎng)，因此生產(chǎn)成本較

7、高。為了節(jié)省成本，市面上也有直接采用礦物（如高嶺土）作為主要原料，添加少量燒結(jié)氧化鋁。甚至也有人采用回收氧化鋁陶瓷廢料作為主要配料，這些已形成α相的氧化鋁陶瓷與周?chē)肿訜o(wú)法形成有機(jī)結(jié)合體，致密性和耐磨性大打折扣。這也是為什么市面上耐磨陶瓷價(jià)差巨大的主要原因之一。2、原料粉粒細(xì)度的影響原料粉粒細(xì)度對(duì)制品性能影響很大，只有原料足夠細(xì)，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。Al2O3粉體顆粒越細(xì)，活性也越大，可促進(jìn)燒結(jié)，制