氧化铝陶瓷的弹性模量测试方法
氧化铝陶瓷的弹性模量测试方法
氧化铝陶瓷涂料具有硬度高、耐高温、抗氧化、酎化学腐蚀性优良、弹性模量高、高温下抗磨性好、抗压强度大、热膨胀系数和密度小、资源丰富、成本低等优点,这些优异的材料性能是一般常用金届材料、商分子材料及其发合材料所不具备的。但是,与金屈材料不同的是陶瓷材料本身的致命弱点——脆性。因此,它作为工程材料使用时缺乏足够的可靠性。
氧化铝陶瓷涂料的脆性导致抗冲击栽荷的能力较弱,不能承受剧烈的机械冲击和热冲击,而且机械加工困难,使其实用范围受到限制。另外,虽然其耐热性好,多在高温气氛下使用,但当温度急剧变化时会在材料内部产生应力并形成裂纹,从而导致材料的断裂。因此,改善陶瓷材料的脆性是解决陶瓷材料应用受限制的关键问题。
硬度是材料抵抗其他物体刻划或压人其表面的能力,是材料的重要力学性能参数之一。
氧化铝陶瓷材料的化学键主要有离子键和共价键,简单来说,共价键型硬度最高,然后依次足离子键、金属键、分子键。原子价态和原子间距趟决定化学键强度因而也是决定材料硬度大小的重要内素。由于氧化铝陶瓷材料弹性模量大,其键的方向性强而密度小,同时位错少,故可塑性小。它的显微结构不同于金属材料,很少由单一相组成,组成的晶相结构复
杂。因此,其硬度测定方法也不同于其他材料。
氧化铝陶瓷材料属脆性材料,测定硬度时,在压头压人区域会发生包括压缩剪断等复合
破坏的伪塑性变形.其硬度很难与强度s接对应起来。但硬度卨、耐磨性好是氧化铝陶瓷材料的主要优&特性之一。
氧化铝陶瓷的热导率在30左右,氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。其热导率随温度的变化,变化很大。热导率测试需要选择激光闪光法,热研科技的刘工可以测试氧化铝陶瓷的导热系数,最高测试温度达到2500度。
氧化铝陶瓷片是以AL2O3为主要原料,以稀有金属氧化物为熔剂,经一千七百度高温焙烧而成的特种刚玉陶瓷。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,陶瓷贴片的材料较之其它金属材料性能优越得多。 复合陶瓷耐磨衬板是一种以氧化铝(AL2O3)为主体的材料,辅加其它配料,经过高温1700°C烧结成的, 耐磨陶瓷管道的一种。
复合陶瓷耐磨衬板具有高硬度、硬耐磨、耐腐蚀、抗冲击特点。结构是由:陶瓷小方块与橡胶经硫化而成复合产品。耐磨陶瓷管道主要应用于钢厂料斗、矿山料斗、榴槽机械、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。
1760℃高温烧结而成;国家权威检测部门检测AL2O3含量为95.02%;洛氏硬度≥85(HRA);抗拉强度≥550Mpa;密度≥3.8g/cm3;抗折强度≥370Mpa;耐高温:1760℃。
当入窑石灰石块度较大,煅烧温度较高时,石灰石块的中心部位达到分解温度时,其表面已超过分解温度,得到的石灰石晶粒粗大,遇水后熟化反应缓慢,称其为过石灰。若煅烧温度较低,大块石灰石的中心部位不能完全分解,此时称其为欠火石灰。
过火石灰熟化十分缓慢,其可能在石灰应用之后熟化,其体积膨胀,造成起鼓开裂,影响
工程
质量。欠火石灰则降低了石灰的质量,也影响了石灰石的产灰量。
2、如何检测热膨胀系数
对于购买的用户来说,检验陶瓷氧化铝膨胀系数还是很有必要的,因为这关系到陶瓷的各方面基本性能。要知道检测标准是美标696,而且对样品的尺寸要求非常严格,需要达到样品直径在3-6mm,而长度不得超过50毫米,这样才能够使用标准仪器来进行检测。检测的仪器一般人都没有,商家也会给出这个系数可供参考,不过有的商家给出的并非标准系数,可能有夸大的成分,因为他采用了不科学的检测仪器,就会导致数据产生误差,这个时候就要自己亲自动手重新测试一遍了。
3、陶瓷氧化铝的特点
为什么市面上大多数使用的都是陶瓷氧化铝,而不是使用的氧化镁,其实就是因为氧化铝的性能更加优越,它具有更好的传导性,而且强度还比较高,除此之外,在使用的时候也会发现特别耐高温。最重要的是,氧化铝的重量很轻,因为它的密度小,比钢铁小了一半,所以负荷就很少。如果说家里买了陶瓷氧化铝,如果不出意外的话,这样的产品是可以使用十来年及以上的。
搞清楚了陶瓷氧化铝膨胀系数,也搞清楚了它的特点,相信朋友们在购买的时候就不会出现问题了!
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三氧化二铝陶瓷材料具有优良的绝缘性,高频损耗小,高频绝缘性好的特点。
三氧化二铝陶瓷不燃、不锈,坚固不易损坏,有着其它材料和金属材料不可比拟的优良性质。
三氧化二铝陶瓷耐磨性,其硬度与刚玉相同,达到莫氏硬度九级,耐磨性与超硬合金相匹敌。
三氧化二铝陶瓷的耐热性,具有热膨胀系数小,机械强度大,热传导率好等特点。
三氧化二铝陶瓷具有耐化学腐蚀性和熔融金属性等特点。
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氧化铝陶瓷,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。
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。
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。
所以特瓷的耐磨陶瓷的特点突出,如下:
1.硬度高,耐磨性能优异
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)
一般公司达不到,湖南精城公司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。
3.值得一提的是:
如果在离心作用力下工作的研磨介质材料最好选用氧化锆,其单斜晶型密度为5.85。而氧化铝的密度只有3.9-4.0。因此选氧化锆做研磨介质会产生更大的剪切力,提高研磨效率。
如果做为研磨罐,或轴承等部件的材料,则选择硬度更高的高纯氧化铝陶瓷效果会更好。如果需要的话,可以登录精/城/特/瓷 /公 司 网站查询电话找/魏/经理。
氧化铝耐磨陶瓷复合衬板执行的标准的GB/T27979-2011,图书书名:GB/T27979-2011氧化铝耐磨陶瓷复合衬板 出 版 社:中国标准出版社 标准号:GB/T27979-2011 书本开数:16开。可以到书店购买。