Керамические футеровки из оксида алюминия против диоксида циркония: что лучше противостоит износу?

Быстрый ответ:

Выбор между Оксид алюминия против диоксида циркония для гильз клапанов зависит от того, нужна ли вам большая ударная вязкость или твердость. Оксид алюминия — это экономичный вариант для абразивных условий. Диоксид циркония лучше, если есть опасения по поводу растрескивания, сколов или механических ударов. В то время как оксид алюминия тверже, стабилизированный диоксид циркония менее подвержен растрескиванию. В YOUFUMI мы выбираем материал гильзы на основе размера частиц, скорости потока и угла удара.

Каковы основные различия между керамикой из оксида алюминия и диоксида циркония?

Основные различия между Оксид алюминия против диоксида циркония основаны на твердости, ударной вязкости, термическом поведении и химической стойкости.

Оксид алюминия и диоксид циркония — это передовая керамика, но они по-разному сочетают твердость и ударную вязкость. Этот баланс влияет на срок службы гильзы при работе со суспензиями. Оксид алюминия тверже и дешевле, в то время как диоксид циркония прочнее и более упругий, но стоит дороже.

Твердость и износостойкость

Оксид алюминия тверже, что означает, что он более устойчив к абразивному износу. Согласно CeramTec, оксид алюминия с чистотой 99,5% имеет твердость 1700 HV, в то время как диоксид циркония TZP — 1150 HV. Мелкие частицы и скользящий поток благоприятствуют оксиду алюминия. Эти свойства керамики из оксида алюминия подходят для износостойкой трубы для транспортировки суспензий песка, золы или угля. Его твердость также помогает уплотнительным поверхностям клапанов оставаться плоскими с течением времени.

Диоксид циркония, с другой стороны, часто используется в шлифовальных средах из-за его плотности и ударной вязкости.

Ударная вязкость и ударопрочность

Диоксид циркония более упругий, с ударной вязкостью около 10 МПа·м¹/², в то время как у оксида алюминия — около 4. Диоксид циркония также имеет более высокую прочность на изгиб, около 750 МПа по сравнению с 300 МПа у оксида алюминия. Крупные частицы, ударяющиеся под крутыми углами, могут вызвать сколы оксида алюминия.

Свойства керамики из диоксида циркония позволяют гильзе поглощать этот удар и сопротивляться росту трещин. Однако оба материала могут быть повреждены острыми краями или неравномерными нагрузками от болтов.

Термический удар и температурные пределы

Оба материала, оксид алюминия и диоксид циркония, трескаются при быстрых перепадах температуры. Оксид алюминия проводит тепло примерно в десять раз лучше, 24–29 Вт/мК против 2–3 у диоксида циркония. Оксид алюминия выдерживает около 1700°C на воздухе. Источники расходятся во мнениях относительно пределов диоксида циркония, поэтому уточняйте марку. Диоксид циркония также может стареть при горячей влажной эксплуатации.

Химическая стойкость

Оба материала устойчивы к большинству кислот и щелочей. Эффективность также зависит от марки и температуры.

Оксид алюминия высокой чистоты остается стабильным в сильных кислотах и умеренных щелочах. Диоксид циркония также обеспечивает хорошую стойкость, причем некоторые источники оценивают его выше для агрессивных сред.

Оксид алюминия более низкой чистоты содержит больше стекловидного связующего. Следовательно, он подвержен воздействию горячих щелочей. Выбирайте оксид алюминия с чистотой не менее 95% и проводите испытания для применений с горячими щелочами. Всегда проверяйте марку гильзы на соответствие вашей конкретной концентрации кислоты или щелочи.

Какая керамическая гильза идеально подходит для клапанов и труб с керамической футеровкой?

В клапанах седла и диски из оксида алюминия могут выдерживать умеренные абразивные нагрузки. Между тем, пробки и седла из диоксида циркония выдерживают гидроудар и застрявшие твердые частицы. Следовательно, выбирайте оксид алюминия для применений, где преобладает абразивный износ, а диоксид циркония — для применений, подверженных высокому ударному воздействию.

Футерованный тройник

Различные методы футеровки; Высокая плотность; Высокая стойкость к проникновению; Вакуумная способность

Просмотреть подробную информацию о товаре

А износостойкий труба также нуждается в надежном соединении между гильзой и сталью. Скорость потока в значительной степени способствует износу, поэтому держите ее в пределах расчетного лимита.

Вот руководство по выбору материалов в зависимости от условий эксплуатации:

• Оксид алюминия: прямые участки труб, транспортирующие песок, зольную пыль, угольную суспензию или хвосты.
• Диоксид циркония: отводы, тройники и седла клапанов, подверженные воздействию крупных частиц или ударных нагрузок.
• Смешанные: оксид алюминия на прямых участках, диоксид циркония на отводах и пробках.

Сито с подкладкой из корзины

Устойчивость к эрозии; Доступны различные сетки; Доступен клапан Darin; Простота эксплуатации

Просмотреть подробную информацию о товаре

Всегда запрашивайте записи об испытаниях на твердость и прочность соединения. Запросите пробный образец, если условия эксплуатации неясны.

Заключение

Оксид алюминия обладает превосходной твердостью и более низкой стоимостью, в то время как диоксид циркония обеспечивает большую ударную вязкость. Выбор между Оксид алюминия против диоксида циркония зависит от вашего конкретного применения. Свойства керамики из оксида алюминия благоприятствуют абразивному износу, в то время как свойства керамики из диоксида циркония благоприятствуют ударному воздействию.

Для линий с абразивными суспензиями рассмотрите трубопровод с керамической футеровкой YOUFUMI. Для клапанов, подверженных ударным нагрузкам, рассмотрите ассортимент керамических клапанов YOUFUMI.

Запланируйте консультацию с YOUFUMI чтобы определить подходящую марку гильзы для ваших требований.

Часто задаваемые вопросы

Лучше ли диоксид циркония, чем оксид алюминия, для износостойкости?

Не во всех случаях. Оксид алюминия обеспечивает лучшую стойкость к чистому абразивному износу благодаря своей более высокой твердости, в то время как диоксид циркония более эффективен в применениях, где удар приводит к сколам.

Когда следует выбирать цирконий вместо оксида алюминия?

Выбирайте цирконий при работе с крупными частицами, крутыми углами удара или когда футеровка подвержена скачкам и вибрации. Он также подходит для седел клапанов, подверженных краевой нагрузке.

Какова толщина керамической футеровки для абразивного шлама?

Керамические футеровки обычно имеют толщину от 6 до 25 мм, при этом применение для абразивного шлама обычно требует более толстых футеровок. Подтвердите соответствующую толщину у вашего поставщика, учитывая размер частиц, скорость и желаемый срок службы.

Какова разница в цене между футеровками из оксида алюминия и циркония?

Цирконий обычно стоит в два-четыре раза дороже за деталь и требует значительно больше времени на механическую обработку. Однако его увеличенный срок службы может оправдать более высокую стоимость в ударных применениях.