كيف يؤثر تكوين كوروندوم سراغ على مقاومة الصدمة الحرارية؟

تستخدم مخادع Corundum على نطاق واسع في مختلف العمليات الصناعية عالية درجة الحرارة ، مثل إطلاق السيراميك ، والمعادن ذوبان ، والمواد المعالجة بالحرارة. مقاومة الصدمة الحرارية هي خاصية حاسمة تحدد عمر الخدمة وأدائها في ظل ظروف درجات الحرارة القصوى. بصفتي مورد Corundum Sagger ، لديّ معرفة عمق كيف يؤثر تكوين منصات Corundum على مقاومة الصدمة الحرارية ، وأنا حريص على مشاركة هذه المعلومات معك.

أساسيات تكوين الملحومات Corundum

تتكون منصات Corundum بشكل رئيسي من corundum (al₂o₃) ، وهي مادة صلبة ومستقرة كيميائيًا مع نقطة انصهار عالية. ومع ذلك ، فإن سلالات Corundum النقية ليست دائمًا الخيار الأفضل لجميع التطبيقات بسبب مقاومة الصدمة الحرارية السيئة نسبيًا. لتحسين هذه الخاصية ، غالبًا ما تتم إضافة مكونات أخرى إلى التكوين.

محتوى Corundum

نسبة corundum في تكوين Sagger لها تأثير كبير على مقاومة الصدمة الحرارية. العالية - طهارة اللصوص corundum لها قوة عالية درجة الحرارة والاستقرار الكيميائي. لكنها تميل إلى الحصول على معامل عالية من التمدد الحراري (CTE). عند التعرض لتغيرات درجات الحرارة السريعة ، يمكن أن يؤدي التغير الكبير في الحجم الناجم عن ارتفاع CTE إلى توليد ضغوط داخلية كبيرة داخل Sagger. إذا تجاوزت هذه الضغوط قوة المادة ، فستشكل الشقوق ، مما يؤدي إلى فشل Sagger.

من ناحية أخرى ، فإن تقليل محتوى corundum وإضافة مواد التوسع منخفضة أخرى يمكن أن تقلل من CTE الكلي لـ Sagger. على سبيل المثال ، قد يكون Sagger مع محتوى كوروندوم أقل مقاومة للصدمة الحرارية لأن تغير حجم الحجم أثناء تقلبات درجة الحرارة يؤدي إلى انخفاض ضغوط داخلية. ومع ذلك ، قد يقلل محتوى corundum المنخفض للغاية من قوة درجة الحرارة العالية والمقاومة الكيميائية لـ Sagger.

إضافة موليت

Mullite (3AL₂O₃ · 2SIO₂) هو مضافة شائعة في الملحمين Corundum. Mullite لديه CTE منخفضة نسبيا ومقاومة الصدمة الحرارية جيدة. عند إضافتها إلى مختلطات Corundum ، يمكن أن تشكل بنية مركبة مع corundum. يمكن أن تعمل مرحلة موليت كمخزن مؤقت ، وتمتص وتبديد الإجهاد الحراري الناتج أثناء التغيرات في درجة الحرارة.

مزيج من corundum و mullite يخلق أCorundum Mullite Saggerوهذا يجمع بين قوة درجة الحرارة العالية من corundum ومقاومة الصدمة الحرارية من موليت. يجب تحسين نسبة corundum إلى mullite في التكوين بعناية. يؤدي محتوى المولت العالي عمومًا إلى مقاومة صدمة حرارية أفضل ، ولكنه قد يقلل أيضًا من الكثافة والقوة الميكانيكية لـ Sagger في درجات حرارة عالية للغاية.

إضافات أخرى

بالإضافة إلى Mullite ، يمكن أيضًا استخدام إضافات أخرى مثل الزركونيا (ZRO₂) و Cordierite (mg₂al₄si₅o₁₈) لتحسين مقاومة الصدمة الحرارية لمصناري Corundum. الزركونيا لها تأثير تشديد التحول. أثناء التغيرات في درجة الحرارة ، يمكن أن يمتص التحول الطور للزركونيا الطاقة ويمنع انتشار الكراك ، وبالتالي تعزيز مقاومة الصدمة الحرارية لـ Sagger.

يحتوي Cordierite على CTE منخفض للغاية ، وإضافته إلى تكوين Corundum Sagger يمكن أن يقلل بشكل كبير من CTE الكلي لـ Sagger. ومع ذلك ، فإن Cordierite لديه قوة درجات حرارة منخفضة نسبيًا ، وبالتالي يجب موازنة كمية Cordierite المضافة لتجنب التضحية بأداء درجة الحرارة المرتفعة لـ Sagger.

آليات مقاومة الصدمة الحرارية في التراكيب المختلفة

مطابقة التمدد الحراري

أحد العوامل الرئيسية في تحديد مقاومة الصدمة الحرارية لمصدرات Corundum هو مطابقة معاملات التمدد الحراري بين المراحل المختلفة في التكوين. عندما تكون CTEs من المكونات المختلفة متشابهة ، تكون تغييرات حجم هذه المكونات أثناء تغييرات درجة الحرارة متشابهة أيضًا. هذا يقلل من الضغوط الداخلية الناجمة عن التوسع التفاضلي بين المراحل.

على سبيل المثال ، في مراحل Corundum - Mullite ، إذا كانت مراحل Corundum و Mullite كانت متطابقة بشكل جيد ، فإن Sagger ستشهد إجهادًا داخليًا أقل أثناء التسخين أو التبريد السريع. وذلك لأن المرحلتين تتوسع وتتقلص بمعدلات مماثلة ، مما يقلل من خطر تكوين الكراك في حدود المرحلة.

مقاومة الانتشار الكراك

تلعب البنية المجهرية لـ Sagger ، والتي تتأثر بتكوينها ، دورًا مهمًا في مقاومة الصدمة الحرارية. يمكن أن يخلق التركيبة المصممة بئر البنية المجهرية التي تقاوم انتشار الكراك. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون وجود جزيئات موليت أو زركونيا في مصفوفة كوروندوم بمثابة حواجز أمام انتشار الكراك.

عندما يواجه الكراك هذه الجسيمات ، قد يتم انحرافها أو تفكيكها ، مما يتطلب المزيد من الطاقة حتى يستمر النمو في النمو. يمكن أن تمنع آلية امتصاص هذه الطاقة من التشققات الصغيرة من التطور السريع إلى شقوق كبيرة وكارثية ، وبالتالي تحسين مقاومة الصدمة الحرارية لـ Sagger.

دراسات الحالة: أداء التركيبات المختلفة

رفيع

غالبًا ما يتم استخدام اللصوص العالية - Corundum (على سبيل المثال ، مع أكثر من 90 ٪ من محتوى corundum) في التطبيقات التي تكون فيها قوة درجة الحرارة المرتفعة والنقاء الكيميائي أمرًا بالغ الأهمية ، كما هو الحال في إطلاق السيراميك المرتفع أو ذوبان المعادن الثمينة. ومع ذلك ، فإن مقاومة الصدمة الحرارية الضعيفة تحد من استخدامها في العمليات مع تغيرات درجات الحرارة السريعة.

على سبيل المثال ، في عملية إطلاق النار من السيراميك حيث يتم تسخين الفرن بسرعة وتبريده ، قد يطور كوروندوم سراغ تشققات بعد بضع دورات فقط. يؤدي ارتفاع CTE من Corundum إلى ضغوط داخلية كبيرة خلال هذه التغيرات في درجة الحرارة ، مما يؤدي إلى فشل Sagger.

Cunundum - Micking Saggers

Corundum - Mullite Saggers هي خيار شائع في العديد من التطبيقات الصناعية. أنها توفر توازن جيد بين قوة درجة الحرارة العالية ومقاومة الصدمة الحرارية. في مصنع تصنيع السيراميك النموذجي ، يمكن للتصاريح Corundum - Mullite مقاومة دورات إطلاق متعددة مع أضرار ضئيلة نسبيًا.

تمتص الطور المولت في Sagger وتبديد الإجهاد الحراري ، بينما توفر مرحلة Corundum قوة درجة الحرارة العالية الضرورية. هذا يجعلالملحومات Corundum Mulliteمناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات ، من إنتاج الخزف الحرفي الصغير إلى تصنيع السيراميك الصناعي الكبير.

مخصص - مؤلفات مصنوعة

في بعض الحالات ، قد يطلب العملاء من الدرجات ذات خصائص محددة لعملياتهم الفريدة. هذا هو المكانمخصص مخصص corundum mullite saggerتعال إلى اللعب. من خلال ضبط تكوين Sagger وفقًا لمتطلبات العميل ، يمكننا تحسين مقاومة الصدمات الحرارية وغيرها من خصائص Sagger.

على سبيل المثال ، إذا احتاج العميل إلى Sagger لعملية مع تغييرات في درجات الحرارة السريعة للغاية ، فيمكننا زيادة محتوى مواد التوسع المنخفضة مثل Cordierite أو Zirconia. من ناحية أخرى ، إذا كانت قوة درجة الحرارة العالية هي الشاغل الأساسي ، فيمكننا الحفاظ على محتوى كوروندوم مرتفع نسبيًا مع إضافة ما يكفي من موليت لتحسين مقاومة الصدمة الحرارية.

الخلاصة ودعوة العمل

في الختام ، يكون لتكوين منصات Corundum تأثير عميق على مقاومة الصدمة الحرارية. من خلال اختيار المكونات وتحسينها بعناية في التكوين ، يمكننا إنشاء برسوم تلبي المتطلبات المحددة للعمليات الصناعية المختلفة. سواء كنت بحاجة إلى Sagger عالية القوة لتطبيقات درجة الحرارة عالية للغاية أو Sagger مع مقاومة صدمة حرارية ممتازة لعمليات ركوب الدراجات السريعة ، يمكننا ، كمورد محترف Corundum Sagger ، أن نوفر لك الحل الصحيح.

إذا كنت مهتمًا فيالمادة الحرارية saggerالمنتجات أو تريد مناقشة احتياجاتك المحددة ، لا تتردد في الاتصال بنا للحصول على استشارة مفصلة. فريق الخبراء لدينا مستعد للعمل معك للعثور على أفضل تكوين Corundum Sagger لتطبيقك.

مراجع

1. Kingery ، WD ، Bowen ، HK ، & Uhlmann ، Dr (1976). مقدمة للسيراميك. وايلي.
2. Zhang ، L. ، & Bradt ، RC (2002). مقاومة الصدمة الحرارية للسيراميك المتقدم. Journal of the American Ceramic Society ، 85 (4) ، 789 - 804.
3. Xu ، H. ، & Chen ، F. (2015). تأثير التكوين على مقاومة الصدمة الحرارية من الحراريات القائمة على كوروندوم. مجلة الحررات ، 19 (3) ، 185 - 190.