Инженерен фокус:Усъвършенствана техническа керамика, микроструктурна механика, смекчаване на въздействието на раздробяване
1. Инженерният компромис-: твърдост срещу устойчивост на счупване
В-вериги за раздробяване с голям{0}}капацитет, първични раздробяващи преходи и улеи за едра руда, устойчивите-на износване облицовки са изправени пред тежки комбинирани механични натоварвания. Спечена техническа керамика като алуминиев оксид с висока-чистота (92% и 95% Al2O3) осигуряват диамантена повърхностна твърдост (85 HRA) и устойчивост на износване срещу плъзгаща се абразия. Въпреки това силните йонни и ковалентни връзки, които правят двуалуминиевия оксид изключително твърд, също ограничават пластичната деформация, което води до ниска якост на счупване.
Когато са изложени на директни кинетични въздействия от рудни камъни (ROM), надвишаващи 150 mm, локализираните концентрации на напрежение надвишават теоретичната кохезивна якост на керамичната кристална решетка. Това задейства бързото разпространение на микро-пукнатини, което води до крехко счупване и разцепване на плочките. За да се отговори на това ограничение, без да се жертва ефективността на плъзгане на износване, е въведена науката за материалитеЦирконий-закален алуминий (ZTA), инженерен композит, използващЗакаляване чрез фазова трансформация (PTT).
2. Наномеханиката на закаляването чрез фазова трансформация (PTT)
ZTA керамиката е произведена чрез равномерно диспергиране на суб{0}}микронни частици от циркониев диоксид (ZrO2) през ултра-фина алфа-фаза алуминиев оксид (Al2O3) кристална матрица. Механизмът на трансформация работи чрез контролирани кристалографски промени в състоянието:
- Метастабилно тетрагонално задържане:По време на високо{0}}температурно синтероване цирконийът навлиза в своята тетрагонална кристална фаза (ZrO2). По време на контролирано охлаждане химическите стабилизатори (като Y2O3 или CeO2), съчетани с твърдото компресионно ограничаване на заобикалящата матрица от алуминиев оксид, предотвратяват връщането на циркония към неговата моноклинна фаза при стайна -температура (ZrO2). Частиците остават заключени в метастабилно тетрагонално състояние.
- Индуцирана-от стрес трансформация:Когато падащ скален камък удари керамичната лицева плоча, полето на напрежение на опън, заобикалящо новопоявилия се връх на микро-пукнатина, освобождава локалното матрично ограничение. Това задейства мигновена атермична мартензитна фазова трансформация от метастабилно тетрагонално състояние към стабилно моноклинно състояние.
- Обемно разширение и спиране на пукнатини:Кристалографската трансформация със стрелка вдясно причинява a3% до 5% обемно разширениеи приблизително 7% деформация на срязване в рамките на локализираните циркониеви зърна. Това разширение създава интензивно локализирано напрегнато поле на натиск около върха на пукнатината, затваряйки пукнатината и абсорбирайки механичната кинетична енергия, необходима за разпространението на пукнатината.
3. Сравнителна механика на счупване: стандартен двуалуминиев оксид срещу ZTA
Механизмът на фазова трансформация подобрява якостта на счупване, удвоявайки динамичната устойчивост на удар на ZTA в сравнение със стандартния 92%/95% алуминий:
| Инженерен параметър | Стандартен двуалуминиев оксид (92%–95%) | ANDA Engineered ZTA | Оперативно последствие |
|---|---|---|---|
| Издръжливост на счупване | 3.5 - 4.2 MPa | 7.0 - 8.5 MPa | Спира растежа на пукнатини при тежки кинетични шокови натоварвания. |
| Твърдост по Викерс | 1,100 - 1,250 | 1,450 - 1,600 | Осигурява изключителна устойчивост срещу нарязване и микро{0}}срязване. |
| Обемна плътност | 3.62 - 3.68g/cm3 | 4.10 - 4.25 g/cm3 | По-високата плътност на опаковката елиминира дефектите на микро{0}}порьозността. |
| Първичен режим на отказ | Крехко разцепване и микро{0}}разцепване | Постепенно износване при микро{0}}полиране | Предотвратява катастрофална повреда на обвивката в зони с-силен удар. |
4. Системно{1}}интегриране на ниво: 3-в-1 ZTA Composite Liners
Докато Phase Transformation Toughening предотвратява микро-напукване в отделните керамични плочки, оцеляването в тежки минни среди изисква интегриране в много-пластова структура.
Нашите3-в-1 модули с керамични каучукови облицовки за ударни плочи осигуряват максимална защита за екстремни минни приложениячрез вулканизиране на ZTA керамични блокове с висока{0}}якост директно в динамична енергия{1}}абсорбираща гумена матрица, подкрепена със структурна стоманена плоча.
- Много{0}}мащабна архитектура на затихване:На микроскопично ниво, фазовата трансформация на ZTA разсейва локализираната енергия на пукнатина. На макроскопично ниво високо-еластичният вулканизиран каучуков субстрат абсорбира динамичните ударни вълни, забавяйки падащата руда и намалявайки пиковите сили на реакция.
- Прецизни болтове за износване:Монтажни шпилки с висока -опън клас 8.8, заварени с двустранно пълно проникване към стоманената плоча Q235, поддържат толеранс-на стъпка на болта±0,5 мм, осигурявайки бърз и прецизен монтаж по време на спиране.
- Термичен контрол на плоскостта:Използвайки специализирани охлаждащи приспособления за -против-деформиране след втвърдяване, ANDA контролира диференциалното свиване, за да гарантира толеранс на плоскост, по-малък или равен на 1,5 mm/m2, предотвратявайки мигрирането на минерални суспензии зад обшивката.
5. Критични високо{1}}енергийни приложения за ZTA лайнери
ВнедряванеZTA Ceramic Wear Linersе особено благоприятен в точки на прехвърляне, където стандартните алуминиеви плочки се разпадат преждевременно и жертвените стоманени плочи се износват твърде бързо:
- Улеи за разтоварване на първична челюстна и ротационна трошачка(Боравене с ROM буци руда > 150 mm).
- Ударни джобове за захранващо устройство за престилки и отклоняващи кутии(Непрекъснати високо{0}}преходи на материала).
- Захранващи улеи за мелница SAG и сита с троммели(Агресивно въздействие, комбинирано с химическа атака).
- Подземни товарни джобове и рудни проходи(Високо{0}}скоростно плъзгане, комбинирано с директен вертикален удар).
Advanced Materials Engineering от Shandong ANDA Industrial Co., Ltd.
Shandong ANDA Industrial Co., Ltd. проектира и произвежда високо-производителниИзключително устойчиви на абразия композитни керамични облицовки, персонализирани износващи се плочи ZTA и индустриални решения за износване, проектирани по OEM спецификации и CAD чертежи на клиента.
Седалище:Shiji Center, Liuquan Rd, Zhangdian Dis, Zibo, провинция Шандонг, Китай
RFQ за инженеринг и проекти: yulei@andaindustrial.com
Директен телефон / WhatsApp: +86 18753386785
B2B уеб портал: www.andaindustrial.com
