Tsirkoonia alumiiniumoksiidi liivapaber metalli töötlemise väljal
May 26, 2025
Jäta sõnum
Tsirkooniumoksiidi alumiiniumoksiidi liivapaber on abrasiivina suure jõudlusega lihvimisvahend, mille tsirkooniumoksiid on karastatud alumiiniumoksiid (ZTA). See ühendab kõrge kõvaduse ja sitkuse ning sobib metallide, sulamite, kõvade metsade ja muude materjalide karedaks kuni peeneks lihvimiseks. Selle abrasiivsed terad kleepuvad spetsiaalse protsessi kaudu paindlikule substraadile, millel on tugev kulumiskindlus ja pikk kasutusaeg. See talub suure koormusega lihvimist ilma hõlpsa eraldumiseta, suurendades oluliselt töötlemise efektiivsust ja pinna viimistlust. Autotööstuse, kosmose, täppismasinate ja muude põldude laialdaselt kasutatav on see eriti sobiv raskesti töötavate materjalide, näiteks roostevabast terasest ja titaansulamite töötlemiseks, mis vastab tööstustasandi nõuetele tõhusaks ja stabiilseks jahvatamiseks. See on uuendatud alternatiiv traditsioonilisele liivapaberile.
I. Tsirkoonia korundi liivapaberi ajalooline jälgimine
Tsirkoonia alumiiniumoksiidi liivapaberi sünd tähistas 20. sajandi abrasiivse tehnoloogia revolutsiooni verstaposti.
1963. aastal sünteesis Ameerika Ühendriikide Exceso Co. esmakordselt tsirkooniumoksiidi alumiiniumoksiidi abrasiivne, mis muutis täielikult raskeveokite maastikku. Traditsiooniline alumiiniumoksiidi liivapaber seisis sageli silmitsi selliste probleemidega nagu abrasiivne nüristamine ja lühike kasutusaega kõrge karmistusega metallide töötlemisel. Kuid ainulaadse eutektilise struktuuriga tsirkoonia alumiiniumoksis käsitles neid valupunkte edukalt.
1972. aastal kommertsialiseeris Ameerika Ühendriikide Norton Company tsirkoonia alumiiniumoksiidi abrasiivne ja käivitas esimese tsirkooniumoksiidi alumiiniumoksiidi abrasiivvöö, märkides abrasiivvööde jahvatustehnoloogia sisenemist "raskeveokite ja võimsa lihvimise ajastusse". Sellel tehnoloogial on olnud sügav mõju sellistele rasketele tööstusharudele nagu lennundus- ja autotööstus. Näiteks titaansulamist osade töötlemisel Boeing 747 reisilennukite jaoks suurendas Zirconia alumiiniumoksiidi liivapaber 40% ja vähendas liivapaberi asendamise sagedust 60%, aidates otseselt kaasa lennukite tootmiskulude märkimisväärsele vähenemisele.
Ii. Materjaliteadus, eutektilised struktuuri omadused
Tsirkooniumoksiini alumiiniumoksiidi keemiline olemus on alumiiniumoksiidi (al₂o₃) ja tsirkooniumoksiidi (Zro₂) eutektiline komposiit. Kõrgete temperatuuride sulamise kaudu elektrilise kaare ahjus üle 2000 kraadi, moodustavad kaks oksiidi põimitud struktuuri peamise peamise kristallfaasi ja tsirkooni sekundaarse kristallfaasi (Zro₂). See struktuur annab tsirkoonia alumiiniumoksiidi kolme põhieelisega:
Gradiendi kõvaduse omadused: Vastavalt Zro₂ sisule (10% - 40%) saab tsirkoonia alumiiniumoksiid liigitada madala, keskmise ja kõrge tsirkooniumoksiidi seeriaks. Eksperimentaalsed andmed näitavad, et ZA40 (40% Zro₂ sisaldusega) saavutab jahvatusmahu 18,53 g, kui lihvides tempermitavat malmist, mis on kolm korda suurem kui puhas alumiiniumoksiidi liivapaber.
Mikroskoopiline luumurdude sitkus: Tsirkooniumoksiidi alumiiniumoksiidimurduvus ulatub 5,2 MPa · M¹/₂, ületades kaugelt valge alumiiniumoksiidi (3,8 MPa · M¹/₂). See tähendab, et lihvimismõju korral moodustavad tsirkooniumoksiidi alumiiniumoksiidi terad mikrokraamivõrgu, paljastades pidevalt uusi lõikeservasid ja säilitades tõhusa lihvimise.
Soojusstabiilsus: Tsirkooniumoksiidi alumiiniumoksiidi soojusjuhtivus on 0,2718 cal/cm² · sek · kraad ja see suudab säilitada struktuuri stabiilsuse kõrgel temperatuuril 1000 kraadi. See omadus muudab selle ideaalseks abrasiivseks raskesti valmistatavatele materjalidele nagu niklipõhised sulamid ja titaansulamid.
Iii. Tootmisprotsess
1. Tooraine puhastamine: Valige kvaliteetne tsirkoonliiv (ZrSio₄) ja naftakoks ning puhastage tsirkooniumid elektrilise ahju süsiniku termilise vähenemise kaudu 2000 kraadi juures, eemaldades SiO₂ lisandid.
2. Eutektiline sulamine: Segage puhastatud zro₂ tööstusliku alumiiniumoksiidipulbriga, lisage tio₂, Cr₂o₃ ja muud lisandid ning moodustage elektrilise kaare ahjus korundi-tsirkooniumoksiidi eutektiline.
3. Purustamine ja linastus: Jahutage tsirkooni korundiplokid, purustage need siis lõualuu purusti ja Raymondi veskiga ning sõeluge need läbi hüdraulilise klassifikatsioonisüsteemi, et saada erinevaid osakeste suurus (F36-F2000).
4. Elektrostaatiline liiva implanteerimine: Kasutage kõrgepinge elektrostaatilist välja (5-10 kV/cm), et laaditud tsirkooniundumosakesed ühtlaselt jaotada ühes kihis, ühtlase lihvimise tagamiseks kontrollitakse liivaosakeste vahekaugust 0,1–0,3 mm.
5. Vaigu kõvendamine: Pärast fenoolse vaigu sideainega kattekihti küpsetatakse liivapaber 180 kraadi juures, et vaiku täielikult ravida, saavutades abrasiivse jaoks 8,5 n/mm².
6. Ravijärgne: Töötlege liivapaber rullideks, lehtedeks või ebaregulaarseteks kujudeks, kasutades ülikergete lõikeseadmeid, et täita erinevaid lihvimisnõudeid.
IV. Füüsilised omadused
Kareduskontroll: Mohsi kõvadus 9.0, Knoop kõvadus 1450–2000 kg/mm², mis on võimeline lõigatama kõva sulamid, mille kõvadus on üle HRC50.
Hõõrumiskindluse test: ML-10 hõõrdetestijal oli tsirkooniumoksiidi alumiiniumoksiidi liivapaberi kulumismaht vaid 60% räni karbiidi liivapaberist ja selle kasutusaega pikendati 2,5 korda.
Iseenda häviv vaatlus: Skaneeriva elektronmikroskoopia (SEM) vaatluse kaudu tekitasid tsirkooniumoksiidi alumiiniumoksiidi osakesed lihvimise ajal pidevalt uusi lõikeservasid, säilitades pinnakareduse RA0,4 μm.
Löögikindluse test: 1J löögienergia all säilitas Zirconia alumiiniumoksiidi liivapaber 95% oma algsest lõike jõudlusest, keraamilise alumiiniumoksiidi liivapaber säilitas aga ainult 78%.
V. rakenduse stsenaariumid
Kosmose: INCONLE 718 Niklipõhise sulami turbiini labade töötlemiseks väheneb üheosaline lihvimisaeg 30%ja pinna jääkpinge väheneb 50%.
Autotööstus: Silindriplokkide lihvimisprotsessis saavutab tsirkooniumoksiidi liivapaber RA0,2 μm pinnakareduse, vähendades mootori kütusekulu 2%.
Hallituse tootmine: H13 terasvormide täpseks poleerimiseks suurendab tsirkooniumoksiidi alumiiniumoksiidi liivapaber peegli pinna töötlemise efektiivsust 40%, saavutades läike #8000.
Energiaseadmed: Tuumaenergia aurusti soojusülekande torude siseseina lihvimisel lahendab tsirkooniumoksiidi alumiiniumoksiidi liivapaber roostevabast terasest materjali töötlemisel karenemise probleemi ja toruseina karedust kontrollitakse RA0,1 μm piires.
Vi. Kasutamine ja hooldus: teaduslikud meetodid kasutusaja pikendamiseks
Õige kasutamine ja hooldus on võtmed tsirkooniumoksiidi alumiiniumoksiidi liivapaberi maksimeerimiseks:
1. Abrasiivvaliku põhimõtted:
Jäme lihvimine (F36-F80): eemaldage skaala ja keevisõmblused
Peen lihvimine (F120-F320): pinna tasandamine
Superfine jahvatamine (F400-F2000): peegli poleerimine
2. rõhukontroll:
Soovitatav on kasutada lineaarset rõhku 0,8-1,5N/cm². Liigne rõhk põhjustab abrasiivse paberi kiiresti tuhmi, samas kui ebapiisav rõhk vähendab jahvatamise tõhusust.
3. Jahutusstrateegia:
Kuiva lihvimiseks kasutage vahelduvat lihvimist ja jahutage 1 minutiks iga 5 minuti tagant. Märga lihvimiseks kasutage vees lahustuvat lõikevedelikku kontsentratsiooniga 3-5%.
4. Hooldusreeglid:
Ladustamiskeskkonna õhuniiskus, mis on vähem või võrdne 60%-ga, temperatuur 15-25 kraadi
Puhastage pinnalaastud pärast kasutamist kõvade objektide kriimustuste vältimiseks
Kontrollige regulaarselt abrasiivpaberi tasasust. Asendage see, kui deformatsioon ületab 0,5 mm.
Küsi pakkumist