什么是耐磨陶瓷

抗冲击性耐磨陶瓷橡胶复合衬板（三合一衬板）主要应用在火电行业（落煤管衬板）、钢铁行业（高炉料斗、圆筒混合机）、水泥建材行业（生料熟料溜槽）、冶炼行业（料斗）、机械行业（料斗）、煤炭行业（转运站溜子）、矿山行业（初破中破细破转运溜槽料斗）、化工行业（溜槽）、有机硅行业（一级二级三级旋风除尘器）、煤化工行业（落煤管）、港口码头（卸船机料斗）、商砼行业（搅拌机衬板）、汽车制造等重磨损严重的行业设备。

1.火电行业

输送系统防磨：耐磨陶瓷滚筒包胶、耐磨陶瓷衬板、抗冲击性耐磨陶瓷橡胶复合衬板（三合一衬板）；

块料输送系统防磨：斗轮堆取料机筒体及轮盘、皮带头料斗、原煤斗、给煤机闸板、落煤管、磨煤机出口斜管、耐磨陶瓷衬板、抗冲击性耐磨陶瓷橡胶复合衬板（三合一衬板）

气力输送系统防磨：磨煤机筒体、磨煤机出口至分离器、回粉管、送粉管、除尘管、烟道壁、排灰管、排渣管、脱硫管、耐磨陶瓷衬板；

超高温设备防磨：燃烧器方喷管、W火焰喷燃器锥体、尾部烟道、空预器挡板、空预器支撑杆、磨煤机静环、耐磨陶瓷衬板；

2.钢铁行业

输料系统：斗轮机圆盘，料斗，料仓，皮带机裙板，台车三通斗，受料斗、陶瓷滚筒包胶；

配料系统：混合料仓，一次混合圆筒，二次混合圆筒，混合圆盘，拌料筒刮刀，造球盘；

烧结系统：振动筛下选矿料斗，原料运输溜槽，旋风收尘器及管道，风机叶轮、耐磨陶瓷衬板、抗冲击性耐磨陶瓷橡胶复合衬板（三合一衬板）。

3.水泥行业：

石灰石破碎系统和原燃料预均化系统：溜槽，料斗，耐磨陶瓷衬板，陶瓷滚筒包胶；

生料磨系统：选粉机导流叶片，选粉机锥体，立磨至旋风筒管道，旋风筒，燃料磨（钢球磨），选粉机壳体，内锥体，煤粉管道

燃料磨（钢球磨）：选粉机壳体，内锥体，煤粉管道，回粉管

4.港口行业

泊位固定漏斗，斗轮机固定漏斗，皮带机转运站固定漏斗，卸船机料斗、陶瓷滚筒包胶、耐磨陶瓷衬板、抗冲击性耐磨陶瓷橡胶复合衬板（三合一衬板）；

5.冶炼行业

输料系统：头部溜子，料仓（中间仓，尾仓），振动筛料槽，焦炭斗，计量斗、陶瓷滚筒包胶、耐磨陶瓷衬板、抗冲击性耐磨陶瓷橡胶复合衬板（三合一衬板）；

配料系统：配料斗，一次（二次）混合机、耐磨陶瓷衬板；

焙烧系统：单仓泵焙砂管，配料斗，灰斗，中间仓料斗、耐磨陶瓷衬板；

6.化工行业：输料系统：料斗，料仓 除尘系统：除尘管道、弯头，风机机壳及叶轮，旋流器、耐磨陶瓷衬板、抗冲击性耐磨陶瓷橡胶复合衬板（三合一衬板）；

7.煤碳行业：输煤系统：溜槽，料斗，料仓

洗煤系统：有压旋流器，无压三产品重介质旋流器，无压四产品重介质旋流器，浓缩旋流器组

输料系统：管道，弯头，管道，料斗，料仓，分配口、陶瓷滚筒包胶、耐磨陶瓷衬板、抗冲击性耐磨陶瓷橡胶复合衬板（三合一衬板）

8.矿业行业：

输料系统：抗冲击性耐磨陶瓷橡胶复合衬板（三合一衬板）、ZTA陶瓷衬板、陶瓷料斗料仓、陶瓷滚筒包胶、耐磨陶瓷衬板；

9.有机硅行业

物料输送管道、陶瓷旋风除尘器、陶瓷弯头、陶瓷三通、陶瓷直管、耐磨陶瓷衬板；

氧化铝陶瓷衬板和ZTA陶瓷衬板的直接不同：

ZTA陶瓷衬板比氧化铝陶瓷衬板更加抗冲击，更加耐磨，因为 ZTA耐磨陶瓷衬板中的ZTA陶瓷韧性更强，硬度更高！

根据耐磨衬板所用材料成分精城特瓷将耐磨衬板分成以下八类：

1：高铬衬板，主要应用于球磨机衬板。

2：高分子衬板，主要特点是不粘接物料。

3：高锰钢衬板，主要应用于冲击力大的工况。

4：耐磨陶瓷衬板，应用于管道内衬、球磨机内衬、耐磨陶瓷管、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、抗冲击性耐磨陶瓷橡胶复合衬板（三合一衬板）、ZTA陶瓷衬板、、溜槽、料斗、管道等。

5：耐磨钢板和耐磨钢板堆焊复合板。

6：陶瓷涂层衬板，耐磨性很好，价格低。

7：橡胶衬板，主要应用管道内衬或球磨机衬板。

8：稀土磁性陶瓷耐磨衬板，用于通风管道颗粒冲刷磨损。

目前主要有以上八种衬板材料，具体选择哪种衬板材料需要根据工况合理选择。

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。

耐磨陶瓷广泛使用在火电、钢铁、冶炼、水泥、机械、煤炭、矿山、化工、港口码头等磨损严重的行业。以下具体说明水泥厂设备用耐磨陶瓷防磨的具体措施：

(一) 用于中低温气力（风力）输送系统的—精城直粘型系列（NMC-Z，5mm厚）

用于350℃以下气力（风力）输送粉末设备作为防磨内衬

旋风筒筒体及进出口风管、选粉机壳及锥体、循环风机壳体、立磨出口风管、立磨选粉机导向叶片

1、产品构造

将精城氧化铝陶瓷用无机耐高温粘合剂直接粘贴在设备内壁的钢板上，经加温固化，形成牢固防磨层。该产品适合气力（风力）输送粉体，在350℃以下的高温环境下长期运行不老化，不脱落。

2、旋风筒，针对旋风筒的工况，我们推荐采用NMC-Z型耐磨陶瓷。NMC-Z1型耐磨陶瓷是用无机耐高温粘合剂GWJ-350将特种氧化铝陶瓷错位粘贴在设备内壁的钢板上，经过加温固化，形成牢固防磨层。该产品适合气力输送粉体，在350℃以下的高温环境下长期运行不脱落。

3、选粉机壳及立磨选粉机导向叶片

(二)高温气力输送系统防磨产品--精城粘固型系列（NMC-G）

适用于300℃～700℃以上高温环境，或动态运行离心力大的设备。

增湿塔进\出口管、篦冷机至电收尘器管道、篦冷机至煤磨风管、旋风筒、蓖冷机至沉降室管道、沉降室内壁、立磨选粉机回粉内锥体。

1、产品构造

粘固型产品是为解决温度高、冲击大或动态运行等工作条件恶劣的设备磨损问题而设计的，陶瓷的固定方式综合利用了粘胶和机械焊接方法。

2、高温风管

余热发电管道、篦冷机至收尘器管道等用于输送夹杂硬质颗粒的高温气体，其特点是温度高、流速高、颗粒硬度高，设备磨损严重，特别是弯头部分，一般不到一年就磨穿。根据理论及实践模拟研究发现，钢铁在高温下分子比较活跃，比常温或低温更易磨损，因此部分弯头也就成为薄弱环节。因为设备一般在高空支架上，检修非常不方便，影响设备的安全使用，停机检修又严重影响产量。

一般的解决办法是被动修补或覆浇注料，这些方法虽然能一定程度上延长设备使用寿命，但效果有限。实践证明，内壁装贴耐磨陶瓷是最好的解决办法，可延长设备寿命20倍以上，但因为此部分温度高，关键是解决陶瓷在高温下不脱落问题。精城根据多年实践，从国外引进先进工艺，将陶瓷固定方式由传统的单纯粘贴改为耐高温无机粘合剂粘贴、拱接和螺柱焊接三重固定，将使用温度提高到750℃，彻底解决了陶瓷在高温下的脱落问题，可靠性大大增强，一般可延长设备寿命20倍以上。

(三) 精城胶粘型系列（NMC-J）

用于中低温环境下（150℃）物料输送设备作防磨内衬，可承受一定物料冲击。

各种入磨溜槽、提升机溜槽

1、产品构造

对于受到大块物料冲击的设备和部件用普通的陶瓷片难以承受物料强力的冲击，容易出现陶瓷碎裂或脱落现象，而用金属基的耐磨材料又达不到耐磨性要求，如料斗、溜槽等。胶粘型耐磨陶瓷衬板兼备了陶瓷的高耐磨性和橡胶的抗冲击性，同时采用胶粘和螺栓连接双重固定保证受到强力冲击时也不会脱落。

将小方块特种陶瓷片镶嵌在特种橡胶内，构成方形耐磨橡胶衬板，再使用高强度有机粘合剂将衬板粘接在设备的内壳钢板上，形成坚固且有缓冲力的防磨层。为便于安装及维护，亦可设计带螺栓衬板。我公司可根据客户提供的溜槽图纸设计内衬衬板规格，保证安装质量，并可制作各种溜槽，实现整体交货。

2、采用耐磨陶瓷二合一衬板，防磨并且解决抗冲击，有两种形式：

一是耐磨陶瓷和钢板的复合，采用沉头螺栓固定或者焊接固定到设备里；

另一种是橡胶和陶瓷的复合，采用冷粘胶粘接到溜槽落料斗里。

(四) 精城高温抗冲击型（NMC-WK）

用于安装在工作温度高、物料大、冲击力强的设备上作防磨内衬。

立磨进料溜槽、三次锁风阀阀板、各种高温溜槽、V选打散板、辊压机扬料板、进辊压机溜槽、三次风阀板。

1、产品构造

将球面或平面陶瓷用耐高温橡胶硫化在钢板上，然后用穿透式螺栓透过陶瓷的螺孔焊接在钢板上，螺栓上面再旋上陶瓷盖。

根据工作环境不同，可更换缓冲层材料，以使耐温性能和抗冲击性能获得最佳的平衡，如将耐高温橡胶更换为石棉，可使产品在500℃的高温及重冲击、重磨损的条件下使用。

(五)精城风机叶轮及壳体防磨

1.解决方案

1)在叶片的严重磨损区域嵌贴燕尾瓷块；

2)在后盘与叶片接合焊缝处沿叶片型线嵌贴L型瓷块；

3)在叶片进风口处用U型瓷块加强；

4)在护盘螺帽上粘贴陶瓷帽，并打入螺钉固定；

2.循环风机蜗壳防磨处理

采用NMC-Z型耐磨陶瓷，耐磨陶瓷是用耐磨陶瓷专用有机粘合剂保证使用寿命为5年。

（六）精城耐磨陶瓷滚筒包胶

耐磨陶瓷包胶传动滚筒是以表面有暗格刚玉陶瓷为抗磨损层，以增加其表面摩擦力，以具有耐磨橡胶著称的聚氨基甲酸乙酯为硫化层，再用进口高强度胶粘剂粘接而成。正常使用寿命是橡胶包胶滚筒的10倍以上。

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、水泥建材、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。

耐磨陶瓷片在工业应用中越来越受到各工矿企业的信赖，主要是由于其独特的耐磨性和稳定性在设备使用中，经过多年的实践应用取得优异的效果是分不开的，有的工矿企业出现自己已经使用了等级和品质已经非常优异的陶瓷片，然而还会出现陶瓷片脱落或者使用寿命严重降低等各种问题，下面就有我来给大家分析一下出现上述情况的一些原因。 

耐磨陶瓷片具有强度高，性能好，抗冲击效果好，稳定性好等显著优点，耐磨陶瓷片是由氧化铝粉经过压力机压制后高温1700℃凝结而成，其硬度仅次于金钢石，并经过权威机构检测，冲蚀磨损情况下，耐磨陶瓷的耐磨性是普通钢铁的几十倍，即使温度达到摄氏1600度，也不会变形，耐磨性能几乎没有损失，用耐磨陶瓷代替其他笨重的耐磨材料可大大减轻设备负荷。 

因耐磨陶瓷片在使用过程中较强的耐磨损，所以承受风量及耐冲击量也是较大的，故此对陶瓷片及陶瓷胶的选材有着严格的要求，首先陶瓷片要采用92-98氧化铝含量，如果选择氧化铝含量较低的品种，将不能达到其性能指标。耐磨陶瓷胶也应该选择含量比较高的陶瓷胶，这样才能使陶瓷片与金属钢板之间粘贴牢固。

性能特点

1. 硬度大

经中科院上海硅酸盐研究所测定，其洛氏硬度为HRA80-90，硬度仅次于金刚石，远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。

2. 耐磨性能极好

经中南工大粉末冶金研究所测定，其耐磨性相当于锰钢的266倍，高铬铸铁的171.5倍。根据我们十几年来的客户跟踪调查，在同等工况下，可至少延长设备使用寿命十倍以上。

3. 重量轻

其密度为3.5g/cm3，仅为钢铁的一半，可大大减轻设备负荷。

4. 适用范围广

举凡火电、钢铁、冶炼、机械、煤炭、矿山、化工、水泥、港口码头等企业的输煤、输料系统、制粉系统、排灰、除尘系统等一切磨损大的机械设备上，均可根据不同的需求选择不同类型的产品。

耐磨陶瓷陶瓷根据所用的设备不同，型号也是多种多样，笔者根据经验列一部分常用的，其他规格可根据要求定制。

平板：150×100、150×50、100×100、120×80、50×100、50×50，厚度一般是10-30mm厚，均匀焊接板和平板。

管道用梯形板：150×20/17、150×30/27、150×40/37、150×50/47，厚度10-30mm厚，相互挤压，自拱成圆。

互压式衬板：50×30×8/12的互压片。

另外还有卡槽式衬板、燕尾槽式衬板、互锁型衬板、抗冲击凸点衬板等，不一而足。

氧化锆陶瓷和氧化铝陶瓷用在同样的工况下，氧化锆陶瓷更耐磨，更抗冲击。

氧化锆陶瓷：

氧化锆陶瓷呈白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有HfO2，不易分离。在常压下纯ZrO2共有三种晶态。氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体，氧化锆超细粉末的制备方法很多，氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、水解法、喷雾热解法等。

氧化铝陶瓷：

氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料，用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷，因为其优越的性能，在现代社会的应用已经越来越广泛，满足于日用和特殊性能的需要。

耐磨弯头类型多种多样，下面就详细介绍一下耐磨弯头的设计和应用。

一、 自蔓燃陶瓷复合弯头

自蔓燃陶瓷复合弯头是采用“自蔓延高温合成高速离心技术”制造的一种复合管，在高温高速下形成均匀、致密、光滑的陶瓷层和过渡层。高温下陶瓷不会脱落，重量相对较轻，复合陶瓷具有硬度高耐磨性好特点。自蔓燃陶瓷直管、耐磨弯头、陶瓷三通等在磨损严重的行业中得到了很好的应用，尤其在除尘输灰管道经常应用，效果明显。

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陶瓷耐磨弯头

二、陶瓷内衬复合钢管

陶瓷内衬复合管具有刚玉陶瓷强度高、韧性好、抗冲击、焊接性好、硬度高、耐磨性好、耐腐蚀、耐热性好等优点，克服了刚玉陶瓷硬度低、耐磨性差、陶瓷韧性差的特点。因此，复合管具有良好的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性、机械冲击性和热冲击性，以及良好的焊接性。经常应用于输送颗粒状物料、研磨和腐蚀性介质的耐磨、耐腐蚀管道。优点可以直接焊接，相对成本比较低，提高整体管道耐磨性好。

陶瓷内衬复合钢管

三、陶瓷片耐磨管

陶瓷片耐磨管是将氧化铝陶瓷片用陶瓷专用胶粘剂粘在管道内壁上。陶瓷片有机胶粘贴强度高，不流淌，使陶瓷和钢管有机的结合到一起。陶瓷片氧化铝纯度高95瓷，耐磨性能好，陶瓷厚度可以根据工况要求进行设计，电厂送粉管道、洗煤厂大口径耐磨管道经常应用。

陶瓷片耐磨管

四、焊接陶瓷耐磨弯头耐磨管

焊接陶瓷耐磨弯头耐磨管是用耐高温胶粘剂将中间有孔的氧化铝陶瓷板粘贴到管道内壁上，同时配合点焊工艺，陶瓷通过一个小孔牢固地焊接在钢管内壁上。为保护焊点，拧上陶瓷盖。焊接陶瓷耐磨弯头生产工艺相对复杂，焊接加粘贴起到双层加固作用，陶瓷片不易脱落，经常用在冲击力较大，耐磨要求高的耐磨管道中。

焊接陶瓷耐磨弯头