Keraminiai karoliukai yra aukštos kokybės šlifavimo terpė šlifavimo srityje. Turėdami puikias fizikines ir chemines savybes, jie plačiai naudojami ypač atliekant šlifavimo ir dispersijos procesus įvairiose pramonės šakose, tokiose kaip mineralų perdirbimas, dangos ir dažai, elektroninės medžiagos ir biomedicina. Pagrindiniai jo pranašumai yra didelis kietumas, stiprus atsparumas dilimui ir geras cheminis stabilumas, kuris gali sumažinti vidutinės taršą, tuo pačiu efektyviai šlifuojant ir pagerinant galutinio produkto kokybę. Toliau paaiškės iš taikymo scenarijų aspektų, naudingų savybių, dažniausiai naudojamų tipų ir technologinių tendencijų:
1, pagrindiniai taikymo scenarijai
Keraminių karoliukų taikymas šlifavimo srityje yra glaudžiai susijęs su tokiais parametrais kaip kietumas, tankis ir dalelių dydis, ir yra reikšmingų skirtumų tarp vidutinių savybių reikalavimų skirtinguose scenarijuose.
Mineralinių ir rūdų perdirbimas: ypač metalinių mineralų (tokių kaip aukso ir vario minų) ir nemetalinių mineralų (tokių kaip kalcio karbonatas ir kaolinas), keraminių karoliukų, keraminių karoliukų, naudojama kaip šlifavimo terpė, patobulinant šiurkščias daleles į mikrometrą arba net nanometro lygį. Pavyzdžiui, apdorojant kalcio karbonatą, naudojant didelius susidėvėjimus atsparius keraminius karoliukus, milteliai gali padidėti iki D50, iki D50, iki D50<1 μ m, meeting the filling needs of industries such as plastics and papermaking.
Dangų, rašalo ir pigmentų pramonė: Naudojamos pigmentų ir dažų sklaidos ir šlifavimo dažams, būtina užtikrinti, kad pigmento dalelės būtų tolygiai išsisklaidžiusios ir nepateiktų priemaišų. Keraminiai karoliukai (tokie kaip cirkonio karoliukai) turi didelį cheminį inertiškumą ir danga nereaguos su derva ar tirpikliu. Tuo pačiu metu mažas jų susidėvėjimo greitis gali išvengti produkto užteršimo vidutinėmis šiukšlėmis, užtikrinant dangos spalvą ir stabilumą.
Elektronika ir naujos energijos medžiagos: Norint šlifuoti teigiamas ir neigiamas elektrodų medžiagas, skirtas ličio baterijoms (tokioms kaip ličio geležies fosfatas ir trišalės medžiagos) ir elektroniniams keraminiams milteliams (tokiems kaip aliuminio oksido ir boro nitridas), didelį grynumą ir mažą šlifavimo terpės taršą. Pvz., Ličio akumuliatoriaus medžiagos turi būti sumaltos su keraminėmis granulėmis, kad būtų pasiektas siauros dalelių dydžio pasiskirstymas (D 50=2-5 μm), siekiant pagerinti akumuliatoriaus įkrovimą ir išleidimo efektyvumą bei ciklo tarnavimo laiką.
Biofarmacijos ir maisto pramonėje keramikos karoliukai, turintys gerą biologinį suderinamumą ir neturi sunkiųjų metalų kritulių (pvz., Cirkonijos ar didelio grynumo aliuminio oksido granulės), norint išvengti tradicinio kinų medicinos ekstraktų ir maisto papildų, tokių kaip nanoskalės emulsikliai) mikronizavimui (pvz., Nanoskalės emulsikliams).
2, pranašumai, palyginti su tradicine šlifavimo laikmena
Palyginti su metaliniais karoliukais (tokiais kaip plieniniai karoliukai), stiklo karoliukus ir kt., Pagrindinis keraminių karoliukų konkurencingumas atsispindi šiais aspektais:
Didelis kietumas ir atsparumas dilimui: Daugelio keraminių medžiagų (tokių kaip aliuminio oksido ir cirkonio) MOHS kietumas yra 8–9 lygis (plieniniai karoliukai apie 6–7 lygį, stiklo karoliukai yra apie 5–6 lygiai), o ypač mažos susidėvėjimo greičiai (pvz., Circonia granulės, kurių nusidėvėjimas yra mažesnis kaip 0,01 ‰ ar mažiau), o tai gali sumažinti vidutinio masto praradimą, mažesnes gamybos sąnaudas ir vengti užkrėtimo, kaip 0,01 ‰ ar mažiau).
Puikus cheminis stabilumas: atsparus rūgštims, šarminiams ir organiniams tirpikliams, nėra lengvai korozijos rūgštinėje (tokiose kaip pH<3) or alkaline (such as pH>12) Šlifavimo sistemos, tinkančios įvairiai cheminei aplinkai, o metaliniai karoliukai yra linkę į rūdijimą ar reagavimą į terpę, o stiklinės karoliukai gali būti korozijos stiprios rūgštys.
Tankio kontroliuojamas tankis: skirtingų keraminių medžiagų tankis labai skiriasi (pvz., Aliuminio oksido granulės apie 3,6 g/cm ³, o cirkonio granulės - apie 6,0 g/cm ³), o atitinkamą terpę galima pasirinkti pagal šlifavimo medžiagos tankį, siekiant pagerinti šlifavimo efektyvumą. Pavyzdžiui, didelio tankio cirkonio karoliukai yra tinkami dideliam klampumui, didelio tankio medžiagoms (tokioms kaip metalinės slidės), turinčios stipresnę smūgio jėgą; Mažo tankio keramikos karoliukai yra tinkami medžiagoms, turinčioms mažą klampumą ir lengvai dispersiją, pavyzdžiui, dangos.
Maža tarša: Aukšto grynumo keramikos karoliukai (tokie kaip 95% aliuminio oksido ir cirkonio<1ppm), especially suitable for fields with high purity requirements (such as electronic materials and biomedicine), while steel beads may introduce iron ion pollution, and glass beads may precipitate silicon ions.
3, Keraminių karoliukų įprastų tipų ir charakteristikų palyginimas
Keraminių karoliukų, pagamintų iš skirtingų medžiagų, našumas labai skiriasi, o atranka turėtų būti pagrįsta specifiniais šlifavimo poreikiais
Aliuminio oksido granulės: Ekonomiškiausi, 95% aliuminio oksido granulės yra plačiai naudojamos ir tinkamos daugeliui bendrų šlifavimo; 99% didelio grynumo aliuminio oksido granulės turi didesnį grynumą ir mažesnę taršą ir yra naudojami scenarijuose, jautriuose priemaišoms.
Cirkonijos karoliukai: Turėdami geriausią atsparumą dėvėjimams ir geram kietumui (ne lengvai sulaužytam), jie yra pirmasis pasirinkimas atliekant aukščiausios klasės šlifavimą, ypač tinkamus ypač plaunant (pavyzdžiui, nanoskalės miltelius) ir didelio klampumo medžiagų, tačiau išlaidos yra palyginti didelės.
Cirkonio silikato granulės: maža kaina, vidutinio sunkumo atsparumas nusidėvėjimui, tinkami grubiems ar vidutiniams šlifavimo procesams, kuriems yra žemi tikslūs reikalavimai.
4, technologinės plėtros tendencijos
Tobulėjant „ultrafinuotos, didelės ir efektyvios“ krypties paklausai, keraminių karoliukų technologinė naujovė šlifavimo srityje daugiausia dėmesio skiria šiems aspektams:
Precise control of particle size and morphology: Developing ceramic beads with narrower particle size distribution (such as ± 5 μ m) and higher sphericity (roundness>0,95), sumažinant „negyvą tūrį“ šlifavimo proceso metu, pagerindamas šlifavimo efektyvumą ir produkto vienodumą. Pavyzdžiui, vienodus keramikos karoliukus, turinčius malūno dydį, galima paruošti sol-gelio metodu arba tikslios liejimo technologija.
Kompozicinis modifikavimas ir našumo optimizavimas: dopingo metu (pvz., Dopingo cirkonio cirkonį aliuminio oksido metu) arba paviršiaus danga (pvz., Nano dangos dilimui atsparaus sluoksnio ant keraminio karoliuko paviršiaus), subalansuoti kietumą ir kietumą bei sumažinti lūžių greitį. Pavyzdžiui, iš dalies stabilizuotos cirkonio karoliukai (YSZ) yra suplanuoti YTtria, kad būtų išlaikytas didelis atsparumas dilimui, vengiant trapių lūžių.
Adaptyvus šlifavimo sprendimas: pateikite pritaikytus sprendimus „keraminiams granulėms+dalelių dydis+šlifavimo įrangos parametrai“, pagrįstus skirtingomis medžiagų charakteristikomis (tokiomis kaip klampumas, kietumas, grynumo reikalavimai). Pvz., Ličio akumuliatoriaus medžiagų šlifavime, naudojant 0,3–0,5 mm cirkonio karoliukus, sujungtus su horizontaliu smėlio malūnu, gali pasiekti efektyvią ultrafinuotą dispersiją, tuo pačiu kontroliuojant taršos geležies kiekį, kuris yra mažesnis nei 50 ppm.
Žalia ir perdirbimas: Perdirbamų ir mažų nuostolių keraminių karoliukų kūrimas, siekiant sumažinti atliekų susidarymą. Pavyzdžiui, sijaudami ir valant susidėvėjusius keraminius karoliukus ir pakartotinai panaudojant juos šiurkščiame šlifavimo procese, galite sumažinti išlaidas.
Santrauka
Keraminiai karoliukai, turintys puikų atsparumą dėvėjimams, cheminiam stabilumui ir mažai taršai, tapo pagrindine šlifavimo srities terpe, ypač nepakeičiamomis aukštos klasės tikslumo apdirbimu. Ateityje, tobulinant medžiagų paruošimo technologiją ir plėtojant taikymo scenarijus, jos pritaikymas tokiose srityse kaip ultrafinuotas šlifavimas ir didelio grynumo medžiagų apdorojimas taps gilesni, o pritaikytos ir aukštos kokybės keraminių karoliukų produktai taps pagrindine rinkoje.
