陶瓷为什么耐高温

氧化铝存在三种主要变体，分别为α- Al2O3、β- Al2O3、γ- Al2O3。前者在自然界以刚玉的形式存在，后二者是在制备 Al2O3过程中的人工产物。

α- Al2O3即称为刚玉，是莫氏硬度为9的高硬度材料。

一、产品构造

自蔓燃高温合成陶瓷弯头是具有新型复合材料管道。它从内到外分别由陶瓷层、过渡层、钢背三层组成。陶瓷层是在2200℃以上的高温下形成的致密刚玉陶瓷，经过渡层与钢管紧密结合。该产品具有良好的耐磨、耐蚀、耐高温及高强度、高韧性、高抗机械冲击能力的综合性能。是一种输送管道用新型材料。

其中管道一体成型法（RHS）是采用精选的氧化铝微粒，用各种成型方法烧制出内衬管道，然后用特制填充料将一体成型管道浇筑在钢管内部。该种方法成型的管道有别于自熳燃技术成型的陶瓷复合管，其内衬陶瓷晶体与贴片陶瓷完全相同。其优点是管道内壁光滑、具有非常好的耐磨性能，适合对管道材质要求高的输渣及除灰系统。

二、产品设计

自蔓燃高温合成陶瓷弯头曲率半径，也可以叫弯曲半径（R）是指圆的半径，半径越大，圆和弧度就越大，也就越近似于一条直线。所以说，曲率半径越大输送物料阻力越小，半径越小阻力越大。

曲率半径尺寸

一般以管径的倍数确定。如DN100，曲率半径R10D，那么该弯头曲率半径为R1000。如：热压弯头一般是一到两倍弯的，火煨弯管一般是三到四倍弯，这样的弯曲倍率多用于低磨损管道上，如吹气等管路上。

1、电厂的锅炉送粉管道上的弯头的曲率半径要根据图纸要求确定，一般是六到十倍弯的。输灰管道长期磨损厉害，曲率半径尽量大点，如果曲率很小，使用寿命会很低，甚至1,2天就要维修。

2、矿山输送尾矿泥浆一般曲率半径为2D～5D。

3、水泥厂输送煤粉一般使用的陶瓷耐磨弯头曲率半径为10D～15D。

4、化工输灰管道弯头曲率半径为10D。

三、产品工艺

自蔓燃高温合成陶瓷管是采用自蔓延高温合成——离心法制造的。就是把无缝复合管放在离心机的管模内， 在复合管内加入铁红和铝粉这种混合物在化学中称为铝热剂。离心机管模旋转达到一定速度后，经一火星点燃铝热剂，铝热剂立即自己燃烧，燃烧波迅速蔓延，在蔓延时发生剧烈的化学反应，同时放出大量热量。这些热量如在绝热条件下，绝热温度可达到3860K和3600K，它使复合管内原来物料以及反应后的生成物，即是熔点为2045℃的氧化铝(俗称刚玉)也都全部变成熔液。由于反应非常迅速，只有数秒钟，熔融反应物在离心力作用下，迅速按比重大小进行分离。生成物中铁的比重(7．85g／cm3)为氧化铝比重(3．95g／cm3)的两倍，较重的铁被离心力甩到钢管内壁， 较轻的氧化铝则分布在铁的内层。由于复合管迅速吸热和传热， 氧化铝和铁很快达到凝固点，分层凝固。最后形成的陶瓷复合管从内到外分别为刚玉陶瓷层，以铁为主的过渡层，以及外部的钢管层。高温熔融的铁液和氧化铝液， 与复合管壁接触，使复合管内壁处于半熔融状态，使铁层与复合管形成冶金结合，铁层与刚玉陶瓷层间也形成牢固结合，其结合压剪强度(即在轴向把陶瓷层压出时强度)≥15MPa；陶瓷复合管压溃强度(即从管外把管内陶瓷压碎时的强度)≥350MPa。

四、产品规格

标准产品按国标制作，非标产品按客户提供图纸制作。产品表面光滑，致密度高。《DL/T 680-1999 耐磨管道技术条件》本标准规定了耐磨管道制作与检验。

五、产品用途

广泛用于火力发电的输煤、制粉、排灰系统及冶金、钢铁、水泥等行业的输料、配料系统上。如磨煤机出口管、粗细粉分离器进口管、一次风管弯头、煤粉管道、除尘管道、落灰管、排渣管道、石灰石分配器等。

经数百家客户使用证明，采用耐磨陶瓷弯头，可有效延长设备使用寿命10倍以上。

六、产品图片

耐磨管道材质有陶瓷耐磨管道、双金属耐磨管道、堆焊耐磨管道。

双金属耐磨管道

陶瓷耐磨管由于耐磨性能好，质量轻，现在应用越来越广泛，适用于输送含有固体颗粒腐蚀性物料以及高温腐蚀性气体、含硫地热水等腐蚀性介质安装，广泛应用于钢厂除尘管道、电厂除灰管道、水泥厂、冶金、矿山、煤炭、化工、航空、军事等行业作为输送砂石、煤粉、灰渣、铝液、粉料等磨削性颗粒物料和腐蚀性质。作为陶瓷耐磨管生产厂家详细介绍一下。

陶瓷耐磨管道

陶瓷耐磨管是采用世界先进水平自蔓延工艺制作，采用化学反应离心力铸造工艺，陶瓷层是在2200℃以上高温形成致密刚玉瓷（AL2O3），通过过渡层同钢管形成牢固的结合。复合管因充分发挥了钢管强度高、韧性好、耐冲击、焊接性能好以及刚玉瓷高硬度、高耐磨、耐蚀、耐热性好，克服了钢管硬度低、耐磨性差以及陶瓷韧性差的特点。

自蔓燃陶瓷管

陶瓷内衬钢管通经为DN125，内衬耐磨陶瓷直管段，两端为焊接方式连接（配反法兰、螺栓和垫片），内衬耐磨陶瓷厚度4mm，钢管8mm厚，钢管材质为碳钢，内衬陶瓷材质为三氧化二铝陶瓷。6米长一根。

氧化铝是一种高硬度的化合物。

氧化铝是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，在高温下可电离的离子晶体，常用于制造耐火材料。

氧化铝的用途：

由于氧化铝的晶体形态因为硬度高，所以适合用作研磨材料及切割工具使用。

氧化铝作为高温耐火材料，常用来制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。氧化铝适用于多种干湿处理工艺，可将任何工件的粗糙表面打磨精细，是最经济实惠的磨料之一。

以上内容参考：百度百科-氧化铝

ZTA陶瓷和95%氧化铝陶瓷用在同样的工况下，ZTA陶瓷更耐磨，更抗冲击。简单来说因为ZTA陶瓷是80%的氧化铝里添加了20%的氧化锆，ZTA是氧化锆增韧的氧化铝，增韧增强，抗冲击性能更好。

一、ZTA陶瓷的定义：

1、ZTA陶瓷是氧化锆增韧氧化铝陶瓷,属于无机非金属材料，是很好的耐磨材料。。

2、氧化锆增韧氧化铝陶瓷也就是ZTA,它是在99氧化铝中加入纯Zr02氧化锆，粒子形成ZrO2增韧氧化铝陶瓷。当氧化锆添加到适当时，可使氧化铝韧性显著提高。可以说对氧化铝陶瓷的增韧是目前使用最多的增韧方法，大概比例是添加20%的氧化锆（ZrO2）才可增韧氧化铝。

3、ZTA的韧化效果主要来源于以下机理：

（1）.使氧化铝晶粒基体细化。

（2）.氧化锆相变韧化。

（3）.显微裂纹韧化。

(4）.裂纹转向与分叉。ZrO2增韧氧化铝陶瓷力学性能：氧化锆增韧氧化铝陶瓷密度 ≥4.1，洛氏硬度≥90，维氏硬度≥1300，断裂韧性6.0， 抗折强度 480MPa，抗压强度 3600MPa ；

二、在实际使用中，ZTA陶瓷比95%氧化铝陶瓷更耐磨。

1、刚玉陶瓷材料具有耐高温、强度大、耐蠕变、耐磨耗、绝缘性好、重量轻等优良的特性 ,是一种理想的结构陶瓷材料 ,在许多工业部门得到了广泛的应用 随着科学技术的发展 ,其应用领域不断扩大 ,作为一种新型的结构陶瓷材料已经应用于大功率发电机的部件、精密的机械加工部件、电子技术领域中的部件等新的科技领域 在这些新科技领域中的应用 ,对刚玉陶瓷材料的性能提出了更高的要求 由于刚玉陶瓷材料的脆性 ,使其应用范围受到了限制 为了克服陶瓷材料的脆性 ,提高安全可靠性 ,其韧化是当代陶瓷学家们所面临的重要课题之一，对于陶瓷材料已经提出了多种增韧机理 ,较成熟和应用较广泛的增韧方法有ZrO2 增韧和纤维增韧。目前中国市场有成功案例，精城特瓷生产的ZTA采用等静压制胚，隧道电阻窑烧制增韧氧化铝陶瓷，ZTA特种陶瓷。

2、大家都知道天然氧化铝是刚玉，莫式硬度为9，立方氧化锆的莫式硬度为8.5，但是从工业耐磨陶瓷防磨使用的角度来看，并非硬度越高越好，还要看陶瓷韧性，硬度和韧性都要高，才能说是最好的耐磨陶瓷。并不是说氧化锆陶瓷就不如ZTA陶瓷，氧化锆陶瓷在高温下的晶格相非常稳定，还原到常温下氧化锆陶瓷晶格就受损。因此常温下就纯氧化铝和纯氧化锆来说氧化铝的硬度更高，理论也就更耐磨。但是氧化铝耐磨陶瓷是混合体，它是经过人工配料然后干压成型、烧结1680℃而成的，并非纯纯的刚玉。因此要看陶瓷的氧化铝含量，有的厂家有85%氧化铝陶瓷，92%氧化铝陶瓷，95%氧化铝陶瓷，99%氧化铝陶瓷等多种陶瓷，精城耐磨陶瓷在这个耐磨陶瓷行业研究很深很专业，精城生产的耐磨陶瓷洛氏硬度为HRA82-90，断裂韧性KIC≥7.5Mpa.m1/2，硬度仅次于金刚石。

3、ZTA增韧氧化铝陶瓷是在氧化铝的基础上增加一定的氧化锆陶瓷配料，耐磨性和韧性介于氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷之间，因为氧化锆陶瓷的价格较高，使用者一次性投入比较大，生产使用最多的厂家主要是欧美企业和澳大利亚必和必拓等大集团。

4、而氧化锆陶瓷在高温下的晶格稳定，一到常温下晶格相就受损，所以94.4%的氧化锆在常温下达到稳定状态必须添加5.6%稳定剂（稀土等），粉末干压成型，烧结1560℃而成，硬度和韧性就会超过99%氧化铝陶瓷，它的耐磨性和抗冲击性就超过了99%氧化铝陶瓷。如果不添加稳定剂，陶瓷就容易开裂，所以氧化锆球作为研磨材料，是因为它具备硬度和韧性都很大的。

三、耐磨陶瓷的特点突出（以精城特瓷为例），如下：

1.硬度高，耐磨性能优异

耐磨陶瓷的种类很多，就氧化铝陶瓷采用95%AL2O3添加多种耐磨材料的独特配方，氧化铝95%、 Cr2O31.5%、TiO20.3%、 SiO21.8%、 Fe2O30.2%、 Na2O0.2%、稀土1%。100吨干压成型，具有密度大、韧性高、耐磨损等特点。经中科院上海硅酸盐研究所检测，精城特瓷生产的耐磨陶瓷的耐磨性相当于锰钢的266倍，高铬铸铁的171.5倍。

2.韧性强（抗冲击性能优异）

精城生产的耐磨陶瓷在配方中引入了与Al2O3晶格很相近的Cr2O3和TiO2，同时添加了从日本东芝公司引进的ZnO晶须，在烧结过程中与Al2O3形成固熔体，起到细化晶粒，促进烧结和提高断裂韧性的作用，氧化铝断裂韧性达到KIC≥4.8Mpa.m1/2，氧化锆陶瓷的断裂韧性KIC≥7.5Mpa.m1/2，同时，陶瓷下面增加橡胶层弹性好，对大块物料的冲击具有良好的缓冲能力。

所以，综上所述，ZTA陶瓷在实际使用中，比95%氧化铝陶瓷更耐磨，比氧化锆陶瓷更便宜实惠。

关键词：ZTA、ZTA陶瓷、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、陶瓷弯头、陶瓷耐磨管、耐磨陶瓷衬板、重介旋流器、旋风分离器、耐磨陶瓷滚筒包胶、耐磨陶瓷二合一衬板、耐磨陶瓷三合一衬板溜槽、管道等等。只要应用于火电、钢铁、建材、冶炼、机械、煤炭、矿山、化工、有机硅、煤化工、煤制油、港口码头等磨损严重的行业。

淘宝上卖的又细又长的陶瓷管是用陶瓷和钢采用高技术生产工艺，自蔓燃高温离合合成法制造。

陶瓷管从内到外分别由刚玉陶瓷、过渡层、钢三层组成，陶瓷层是在2200℃以上高温形成致密刚玉瓷（AL2O3），通过过渡层同钢管形成牢固的结合。

复合管因充分发挥了 钢管强度高、韧性好、耐冲击、焊接性能好以及刚玉瓷高硬度、高耐磨、耐蚀、耐热性好，克服了钢管硬度低、耐磨性差以及陶瓷韧性差的特点。

因此，复合管具有良好的耐磨、耐热、耐蚀及抗机械冲击与热冲击、可焊性好等综合性能。是输送颗粒物料、磨削、腐蚀性介质等理想的耐磨、耐蚀管道。

广泛用于 电力、 矿山、 钢铁、 水泥、 化工等磨损样子行业。型号直管，弯头，弯管，三通，大小头，另外可以生产裤衩管，使用效果十分理想。可代替合金管，铸铁等。

油石烧结刚玉(红宝石)油石 :它经由高温烧结而成的一种微晶刚玉制品，结构紧密而细腻，具有很高的硬度和强度。

产品成玫瑰红，产品有小砂轮型油石、标准型油石、磨头型油石三大类。在磨削工件时，能在较长时间内保持锐利的刃口和稳定的几何形状。

适用于仪表工业、精密零件、微型刀具、工具、精密磨具的成型磨削等，加工的精度表面粗糙度可达0.05μm左右。

产品规格:小砂轮型直径在100以内的平型砂轮油石，标准型尺寸在200*50*25以内的各种几何形状油石，磨头型直径在25以内的各种形状磨头油石。

油石是一种天然矿物经烧结而成物.油石从材料分类一般有六种:绿碳化硅、白刚玉、棕刚玉、碳化硼、红宝石(又名烧结刚玉)和天然玉

SHS-自蔓燃刚玉陶瓷复合钢管国家“863”高科技计划项目（863-715-21-03-01）、国家“九五”重点支持和推广的高技术新材料产品--自蔓燃陶瓷复合钢管，是采用高技术生产工艺--自蔓燃高温离合合成法制造。该管从内到外分别由刚玉陶瓷、过渡层、钢三层组成，陶瓷层是在2200℃以上高温形成致密刚玉瓷（AL2O3），通过过渡层同钢管形成牢固的结合。复合管因充分发挥了钢管强度高、韧性好、耐冲击、焊接性能好以及刚玉瓷高硬度、高耐磨、耐蚀、耐热性好，克服了钢管硬度低、耐磨性差以及陶瓷韧性差的特点。因此，复合管具有良好的耐磨、耐热、耐蚀及抗机械冲击与热冲击、可焊性好等综合性能。是输送颗粒物料、磨削、腐蚀性介质等理想的耐磨、耐蚀管道。