陶瓷轴和陶瓷棒对比金属轴的优点
陶瓷轴相比金属轴的优势所在就是“耐高温,高温强度”与“耐腐蚀”性能。以燃气轮机为例,与飞机涡轮、涡扇发动机选择材料大同小异。镍钛高温合金是转子的轴与叶片的基本材料。但是,高温强度降低,高温蠕变,高温腐蚀,是其使用寿命降低的主要因素。如果使用氮化硅陶瓷材料转子,高温合金的缺点就会被克服。目前,小型燃气轮机的转子用氮化硅陶瓷材料制造后,实验结果令人鼓舞。
分析普通烧结和热等静压烧结的优缺点
先进陶瓷的制备工艺过程包括粉体制备、成型、烧结和精加工等。其中,烧结是将陶瓷坯体在高温下进行致密,最终形成固体材料的一种技术,烧结技术在先进陶瓷的生产过程中起着至关重要的作用。常见的烧结方式有常压烧结、热压烧结、热等静压烧结和微波烧结等,其中,热压烧结是目前采用的比较广泛的一种方法。
热压烧结是对较难烧结的粉体在模具内施加压力,同时升温烧结的工艺。把原料粉末装入金属或高强石墨模腔,在加压的同时,加压到正常烧结温度或稍低,在短时间内粉末被烧结成致密、均匀、晶粒细小的陶瓷材料。热压烧结用的模具材料有石墨、氧化铜、碳化硅等,其中,石墨材料得到了较为广泛的应用。
热压烧结过程中根据加压方式的不同可以分为恒压法、高温加压法、分段加压法,按烧结方式又可分为真空烧结、气氛烧结、连续加压烧结等。
与其他烧结方式相比,热压烧结工艺具有以下优点:热压烧结工艺由于加热加压同时进行,粉料处于热塑性状态有助于颗粒的接触扩散流动并有利于传质过程的进行,因而成型压力较小;还能降低烧结温度并缩短烧结时间从而抵制晶粒长大得到晶粒细小、致密度较高、并具有较高的机械性能和较高的力学性能的产品,无需添加烧结助剂或成型助剂可生产超高纯度的陶瓷产品。
热压烧结工艺的缺点是烧结过程比较复杂以及热压烧结设备比较复杂,对设备要求高,加工成本高且生产效率低,而且只能制备形状较为简单的产品。
工作原理为
帕斯卡定律
:“在密闭容器内的介质(液体或气体)压强,可以向各个方向均等地传递。”
等静压技术
已有70多年的历史,初期主要应用于
粉末冶金
的粉体成型;近20年来,等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、工具制造、塑料、
超高压食品
灭菌和
石墨
、陶瓷、
永磁体
、高压电磁
瓷瓶
、
生物药物
制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。
冷等静压技术
,(Cold
Isostatic
Pressing,简称CIP)
是在常温下,通常用橡胶或塑料作包套
模具材料
,以液体为压力介质
主要用于
粉体材料
成型,为进一步烧结,煅造或
热等静压
工序提供
坯体
。一般使用压力为100~
630MPa。
热等静压技术
(hot
isostatic
pressing,简称HIP)
HIP
,是一种在高温和高压同时作用下,使物料经受等静压的工艺技术,它不仅用于粉末体的固结.传统
粉末冶金工艺
成型与烧结两步作业一并完成,而且还用于工件的
扩散粘结
,
铸件缺陷
的消除,复杂形状零件的制作等。在热等静压中,一般采用氩、氨等
惰性气体
作压力传递介质,包套材料通常用金属或玻璃。工作温度一般为1000~2200℃
,工作压力常为100~200MPa。
等静压技术作为一种成型工艺,与常规成型技术相比,具有以下特点:a.
等静压成型
的制品密度高,一般要比单向和双向
模压成型
高5
~l5
。热等静压制品相对密度可达99
8%~99.09%
。
b.
压坯
的密度均匀一致。在模压成型中,无论是单向、还是
双向压制
,都会出现
压坯密度
分布不均现象。这种密度的变化在压制复杂形状制品时,往往可达到10%
以上。这是由于粉料与钢模之间的
摩擦阻力
造成的。等静压
流体介质
传递压力,在各方向上相等。包套与粉料受压缩大体一致,粉料与包套无
相对运动
,它们之间的摩擦阻力很少,压力只有轻微地下降,这种密度下降梯度一般只有1%
以下,因此,可认为坯
体密度
是均匀的。
c-因为密度均匀.所以制作
长径比
可不受限制,这就有利于生产棒状、管状细而长的产品。
d.等静压成型工艺,一般不需要在粉料中添加润滑剂,这样既减少了对制品的污染,又简化了制造工序。
e.等静压成型的制品,性能优异,
生产周期
短,应用范围广。等静压成型工艺的缺点是,工艺效率较
低,设备昴贵。本文着重介绍冷等静压技术的应用,以及冷等静压设备的一些情况。
但是陶瓷粉末的硬度略低于玻璃的硬度,而且其脆性与玻璃相似,所以成型后再精修有较大的难度,而且也不能达到烧结后釉层的表面粗糙度,这样就失去了等静压的优点。
所以,用等静压方法直接压出陶瓷齿轮可行。
从火力发电厂煤粉管和灰渣管管道系统的实际应用出发,简要评述了现有耐磨管材在使用过程中存在的一些问题介绍了常规陶瓷复合管的发展历史、制备方法及其基本性能,并与常规的高铬铸钢管、铸石复合管进行了综合性能比较。分析结果表明新开发的金属陶瓷复合管是煤粉、灰渣管道系统理想的耐磨管材。
陶瓷环耐磨弯头属于耐磨弯头一种,具有优良的耐磨性能,比普通陶瓷耐磨弯头耐磨性显著提高。
耐磨陶瓷环弯头内衬氧化铝陶瓷。耐磨陶瓷环弯头内衬陶瓷管为一段一段套式。一体耐磨陶瓷弯管成型法是运用精选的化合铝微粒,用特种成型方式烧制出内衬陶瓷管道,其内衬陶瓷晶体与帖片陶瓷_同样。其长处是管道内壁溜光,浆体就不可能渗透,同时陶瓷弯头具有很高的硬度,等静压制干粉成型的工艺对陶瓷晶体结构的均一性非常有利。符合对管道质地要求高的输渣及除灰制度,可大批量出产一体成型耐磨弯头。
陶瓷环耐磨直管 管道内部陶瓷管制作:
Al2O3陶瓷:氧化铝含量高,结构比较致密,具有特殊的性能,故称为特种陶瓷。Al2O3.陶瓷材料是以氧离子构成的密排六方结构,而铝离子填充于三分之二的八面体间隙中,这是与天然刚玉相同稳定的α-Al2O3结构,因此陶瓷具有高熔点、高硬度,具有优良的耐磨性能。陶瓷贴片硬度≥HRA85,仅次于金刚石的硬度,而且表面光滑摩擦系数小,耐磨性能_理想,尤其是在高温氧化性介质或腐蚀介质中。
陶瓷环耐磨直管的优点:
1、陶瓷环是一个整体,没有缝隙,是陶瓷贴片无法比拟的。
2、陶瓷环采用等静压成型的陶瓷环致密性_、陶瓷尺寸__。
3、陶瓷环直管整体制作同心度好,耐冲击、耐高压。