Износостойкость в промышленности: примеры использования усовершенствованной керамики

Во многих отраслях промышленности, где используется тяжелое оборудование и чрезвычайно высокие температуры, тщательный выбор материалов является обычным делом. Усовершенствованная керамика играет жизненно важную роль в предотвращении или уменьшении промышленного износа. В этой статье мы рассмотрим два примера применения передовой керамики.

Усовершенствованная керамика

Существует несколько видов усовершенствованной керамики, которая используется благодаря своей прочности, превосходной износостойкости, коррозионной стойкости и термической стабильности. Выбор керамики зависит от области применения.

Вот список некоторых материалов, которые часто используются благодаря своей износостойкости и высокой прочности, следующие:

• Оксид алюминия;
• Диоксид циркония;
• Нитрид кремния;
• Карбид кремния;

Чтобы попытаться уменьшить воздействие износа на машины и материалы или предотвратить его вовсе, детали и системы машин должны быть изготовлены таким образом, чтобы выдерживать жесткие условия эксплуатации. Сюда входят экстремальные температуры, истирание, химические реакции и износ.

Был проведен ряд тематических исследований, касающихся износа и долговечности сопел для струйной обработки. Вышеупомянутое тематическое исследование было выполнено в Северо-Западном университете в Южной Африке. Сопла для дробеструйной обработки - это прочные компоненты, которые нагнетают воздух и абразивную среду на поверхность материала. Ранее для изготовления сопел часто использовался карбид вольфрама из-за его высокой прочности и чрезвычайной твердости. Однако материал, с которым сочетается карбид вольфрама для поддержания таких сильных свойств, со временем может изнашиваться, поэтому сопла, изготовленные из традиционных материалов, не смогут вечно выдерживать давление.

Для замены карбида вольфрама композиционный керамический материал на основе сиалона стал более подходящим выбором для сопел дробеструйной обработки. Такой материал способен выдерживать длительное истирание и высокотемпературные процессы, а также обладают выдающимися прочностными характеристиками. Для производства этих сопел используется Syalon 050 (керамика из нитрида кремния) и альфа-бета керамический материал с высокой твердостью. Этот материал способен выдержать более 1000 часов в жестких условиях эксплуатации и снизить степень износа по сравнению с соплами из карбида вольфрама.

Тематическое исследование "Прогнозирование износа керамики" было проведено Стивеном Хсу и Мингом Шеном в Национальном институте стандартов и технологий, Гайтерсбург, США. Их исследования выявили необходимость применения передовой керамики в тех областях, где используются высокие скорости, экстремальные температуры и агрессивные среды. Исследуемые керамические материалы включают нитрид кремния, карбид кремния, оксид алюминия и оксид циркония благодаря их высоким уровням прочности, термостойкости, а также абразивным и коррозионным свойствам.

Результаты исследования показывают, что четыре исследованных керамических материала подходят для использования в передовых конструкционных системах, в частности, там, где требуется высокая износостойкость.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Совершенствование цикла резки-гибки при производстве металлоконструкций [Часть 1]»‎ и «‎Как искусственный интеллект помогает сделать автономную сварку труб реальностью»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!