Mitkä tekijät vaikuttavat kulutusta kestävien keraamien korkeaan lämpötilankestävyyteen?

Kulumiskestävien keraamien korkea lämmönkestävyys on tärkeä osa teollisuuden kulumissuojausta ja aina ollut yksi kaikkien huomion keskipisteistä. Erityisesti joissakin työolosuhteissa, joissa lämpötilan vaihtelut ovat suuria tai ympäristön lämpötila on korkea, oikean kulutuskestävän keraamin tyypin ja oikean asennusmenetelmän valinta on erittäin tärkeää turvallisen tuotannon, energiansäästön ja korkean hyötysuhteen kannalta. Mitkä ovat siis tärkeimmät tekijät, jotka vaikuttavat kulutuskestävien keraamien korkeaan lämmönkestävyyteen?

1. Kulutusta kestävän keraamin materiaalin puhtaus: Kulutusta kestävällä keraamilla tarkoitetaan usein alumiinioksidista valmistettua kulutusta kestävää keraamia, ja alumiinioksidin puhtaudella on suora vaikutus kulutusta kestävän keraamin korkean lämpötilan kestävyyteen. Alumiinioksidista valmistetut kulutusta kestävät keraamit sintrataan 1700 °C:n korkeassa lämpötilassa, ja niillä on erinomainen lämmönkestävyys. Käytännön sovelluksissa, jos alumiinioksidin puhtaus ei ole korkea, keraamit sisältävät kuitenkin muita alkuaineita. Näillä materiaaleilla on erilaiset lämpölaajenemis- ja supistumisominaisuudet korkeissa lämpötiloissa tai äkillisessä jäähdytyksessä ja kuumennuksessa erilaisten ominaisuuksien vuoksi. Tämä tilanne ei ole ilmeinen, kun lämpötila muuttuu hitaasti tai muutosalue on pieni, mutta kun lämpötila muuttuu rajusti tai kohtaa 800, 900 tai jopa 1 000 asteen korkean lämpötilan, tällä muutoksella on suuri vaikutus, ja on valittava korkeamman puhtauden omaavia keraamia.

 2. Asennusmenetelmä: Kulutusta kestävän keraamin asennusmenetelmällä on myös suora vaikutus keraamien korkean lämpötilan kestävyyteen. Esimerkiksi kun tavallista keraamista liimaa käytetään keramiikan liimaamiseen, sen kestämä korkea lämpötila-alue on noin 150 °C. Korkean lämpötilan liima voi nostaa tämän lämpötilan 200 °C:seen, mutta kun liiman lämpötilankestoalue ylitetään, liiman viskositeetti muuttuu, mikä voi helposti aiheuttaa keraamin irtoamisen. Liimausmenetelmään verrattuna tapinhitsausmenetelmällä ja lohenpyrstöuralla asennettu keramiikka kestää jopa 750 °C:n korkean lämpötilan. Yhtenäisesti muotoiltu kulutusta kestävä keraaminen putki voi heikentää huomattavasti asennusmenetelmän rajoituksia keramiikan lämpötilankestävyyteen.

 3. Keramiikan ja muiden materiaalien yhdistelmät: Keramiikkaa käytetään usein yhdessä muiden materiaalien, kuten metallien ja kumin, kanssa. Tässä tapauksessa kulutusta kestävän keraamin korkean lämpötilan kestävyyttä arvioitaessa on otettava huomioon komposiittimateriaalin lämpötilan kestävyys. Esimerkiksi keraaminen kumi-komposiittimateriaali ei sovellu käytettäväksi korkeissa lämpötiloissa.

 Yhteenvetona voidaan todeta, että kulutusta kestävien keraamien korkean lämpötilan kestävyyteen vaikuttaa kolme päätekijää, joten nämä tekijät on otettava kattavasti huomioon kulutusta kestäviä keraamisia materiaaleja valittaessa.