陶瓷与金属如何密封连接

耐磨陶瓷片，现在用的较多的是刚玉陶瓷，它是一种特殊的特种陶瓷，氧化铝含量达到99.9%，经过2600℃高温烧结，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，具有优良的性能。远达刚玉陶瓷硬度≥HRA85，仅次于金刚石的硬度，而且表面光滑摩擦系数小，性能十分理想，尤其是在高温氧化性介质或腐蚀介质中，刚玉陶瓷的材料较之其它金属材料性能优越得多。

一般情况下采用环氧树脂将金属片和压电片贴合，其他胶水基本上不可用。用丝印或点胶的方式涂布胶水。胶水需要完全固化，固化过程中需要压紧，否则可能造成贴合后的蜂鸣片阻抗高甚至完全没有性能。粘贴强度的检验有两个通用的标准：一是用一根直径与压电陶瓷片直径相同的圆棒，将金属基片一面紧贴圆棒表面弯曲，陶瓷片允许开裂，但不能脱落；还有一个就是在陶瓷片上焊接导线，平行于直径方向和垂直于直径方向各一条，然后将蜂鸣片固定，用拉力计测试，垂直方向的拉力大于2.5N，水平方向的拉力大于20N。

耐磨陶瓷片是古代陶瓷产物，具有优越的抗腐蚀才能和抗磨损才能。耐磨陶瓷的硬度很高，是目前耐磨性仅次于金刚石的耐磨资料。耐磨陶瓷片的密度较小，分量仅是金属的一半，是耐磨损和抗腐蚀任务件外表资料的最优选择之一。耐磨陶瓷片产物目前重要被使用与各类工业磨损环境，例如各类风机叶轮及壳体的耐磨和防腐。耐磨陶瓷片还常被用于和各类金属资料复合制成耐磨管道弯头。耐磨陶瓷片的另一个重点使用范畴是各类水泵、渣浆泵、循环水泵的壳体、叶轮及各类过流部件的耐磨防磨。

另外，耐磨陶瓷片与金属资料复合制造时，人们通过无数次的实验，终于找到了最适合的衔接方式，这种方式主要有粘接式、镶套式和机械焊接式。这三种方式各有其特点，可以根据实际情况选择其中的一种衔接方法，这样就极大地满足了企业的需求。

金属粉末陶瓷材料一般可以与金属材料、树脂材料进行复合或者混合，现在前景还不错。现在流行金属陶瓷复合材料，像一些切割刀头、钻头就是金属粉末和陶瓷材料混合、压制、烧结制成的。是非常耐磨的。而且耐高温性好。

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。

钢衬陶瓷复合管的种类

1、离心浇铸复合陶瓷管道

离心浇铸复合管是采用“自蔓燃高温合成-高速离心技术”制造的复合管材，在高温高速下形成均匀、致密且表面光滑的陶瓷层及过渡层。另外工作常温850～900度陶瓷都不会掉落,重量较轻,复合陶瓷以硬度防磨,解决过去以厚度防磨。直管、弯头、弯管、三通等在磨损严重行业使用效果非常好

2、贴片耐磨陶瓷管道

贴片耐磨陶瓷管道是用耐高温强力粘胶将氧化铝陶瓷片粘贴在管道内壁，经加温固化后形成牢固防磨层。制作工艺简单，成本较高,。使用温度一般不能超过100度,不适合管道。

3、点焊装卡式耐磨陶瓷管道

点焊装卡式耐磨陶瓷管道是用耐高温强力粘胶将中间带孔的氧化铝陶瓷片粘贴在管道内壁，同时配合点焊工艺透过小孔将陶瓷牢固地焊接在钢管内壁。为保护焊点，上面再旋上陶瓷盖帽。每块瓷片不但互压互插，而且每块瓷都形成梯形角度，使瓷块之间紧密连接，无缝隙；当一圈的最后一块紧密嵌入后，瓷块之间形成360°的机械自锁力（这种技巧在几个世纪前就被运用在中国桥梁建筑工程上）。铆钉式连接，金属需要用磁力钻或钻孔机穿透，然后再用铆钉与互压式带孔耐磨陶瓷片和金属连接, 该种产品制作工艺相对复杂，制作周期较长，成本较高。

4、陶瓷环钢衬陶瓷复合管

1、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，耐磨性能十分理想，尤其是在高温氧化性介质或腐蚀介质中。

2、钢体制作。根据图纸或设计图，缸体分段组装。一般弯曲半径设计5d以上，减少管道介质的冲击力。

3、陶瓷管装配。陶瓷管做成缸体形状，间隙控制在1-2mm之间，关键要控制好同心度、错边率，使陶瓷环和缸体有机结合。

耐磨陶瓷片胶市场上有几百种名称以及叫法，搞的用户也无法选择，其实耐磨陶瓷片胶配方无非是主剂、副剂。现在主剂一般都是粘接胶的A组分包括混合环氧树脂，副剂增韧剂，稀释剂，氧化铝粉，石英粉，重质碳酸钙，气相白炭黑。B组分包括陶瓷粘接专用环氧固化剂，环氧促进剂，硅烷偶联剂，氧化铝粉，石英粉，重质碳酸钙，气相白炭黑。调整配比比例，得到陶瓷片粘贴施工的需要的耐磨陶瓷片胶。

耐磨陶瓷片粘接胶以使用温度分类：

一、常温耐磨陶瓷片胶用于120℃以下受灰粉冲刷设备及遭受物料强烈冲刷或冲蚀磨损的设备粘贴耐磨陶瓷片的粘贴。耐磨陶瓷片在设备顶面及立面的粘贴。初粘力强，施工过程中不用磁铁或其他支撑措施而不脱落。

1、耐磨陶瓷胶粘接强度高、韧性好，金属－陶瓷粘接具有极高的粘结力，专用于风机叶轮耐磨陶瓷片的粘贴，磨煤机出口耐磨管。

耐磨陶瓷衬板的耐磨性是大家公认的,粘贴式耐磨陶瓷衬板因安装简便，成本较低，节约检修时间等优点被广泛应用。但在电厂、冶金厂中设备温度一般较高，常规耐磨陶瓷胶不耐高温（最高耐温150℃），一旦长期在超高温情况下运行，粘胶极易老化引起陶瓷脱落。

高温陶瓷片胶为单组份有机硅粘接剂，黑色、红色膏状，室温表干20min，固化时间24小时。固化后的胶层强度高，抗冲击性能优异，耐高低温，耐温范围为-60-280℃，耐老化。用于金属、陶瓷、水泥、玻璃、石材和表面活性能高的塑料之间的自粘、互粘和密封。尤其适用于耐高温场合的陶瓷片的粘贴，如火电厂磨煤机出口管道、排粉机内壳、钢铁厂除尘系统、风管弯头等处耐磨陶瓷片的粘贴。

高温耐磨陶瓷胶为双组分改性环氧胶粘剂；白色胶泥状，可常温固化，加热固化可获得更好的粘接强度；固化后长期耐温250℃，最高耐温　280℃；耐老化、耐腐蚀、强度高，韧性好；初粘力强，施工过程中不用磁铁或其他支撑措施而不脱落，优化了施工工艺，降低了施工成本。用于金属、水泥、陶瓷、木材等材质的自粘和互粘，尤其适用于250℃以下设备表面粘贴耐磨陶瓷片（衬板）。如：火电厂磨煤机出口管道、排粉机内壳、钢铁厂除尘系统、风管弯头等处耐磨陶瓷片的粘贴。

产品以高性能耐磨金属材料组成，如钛合金、氧化铝陶瓷、碳化硅、石英等为骨材的改性树脂复合组成的高性能耐磨修补剂。具有与金属结合强度高，施工方便，立面不流淌，固化无收缩，耐磨性能优异等特点。用于修复经常处在容易受磨损、冲蚀、气蚀损坏或化学腐蚀的环境下，设备零件、金属表面修补，也可制作各种预耐磨防腐涂层。

优点：

★ 施工方便，减少停机时间；

★ 与金属基材结合强度高；

★ 优异的耐磨损及及耐化学腐蚀性能是一般金属的2倍以上；

★ 完全固化后可进行各种精密机械加工；

★ 产品解决了应急维修及大量设备的磨损、腐蚀问题，可以根治跑、冒、滴、漏问题。问题处用胶仅需轻松一点即可无忧无患，适合紧急修补之用。