Ứng dụng của nhôm oxit nung chảy trắng, cacbua silic xanh, cacbua silic đen và hạt gốm trong lớp phủ
Lớp phủ chống mài mòn đóng vai trò quan trọng trong việc kéo dài tuổi thọ của thiết bị công nghiệp chịu mài mòn, ăn mòn và chịu tác động mạnh. Sự kết hợp của nhôm oxit nung chảy trắng (WFA) , silicon carbide xanh lá (SiC) , silicon carbide đen (SiC) và hạt gốm (hạt zirconia/alumina) giúp cải thiện đáng kể hiệu suất lớp phủ. Dưới đây là phân tích chi tiết về vai trò và hiệu ứng hiệp đồng của chúng trong lớp phủ chống mài mòn.
Lớp phủ chống mài mòn
1. Nhôm nung chảy trắng (WFA) + Hạt gốm
Chức năng chính
- Nhôm oxit trắng :
- Cung cấp độ cứng cao và các cạnh sắc nét , cải thiện khả năng chống mài mòn ban đầu và độ nhám bề mặt để bám dính tốt hơn.
- Lý tưởng cho việc mài thô và tạo kết cấu bề mặt trong các ứng dụng nặng.
- Hạt gốm :
- Giảm độ xốp, tăng mật độ lớp phủ và khả năng chống va đập .
- Cải thiện khả năng chảy trong quá trình phun, đảm bảo lắng đọng đồng đều.
Ứng dụng điển hình
- Thiết bị khai thác :
-
- Công thức : WFA (80-120 lưới) + Hạt gốm (40-70 lưới, 10-15% theo trọng lượng).
- Hiệu suất : Khả năng chống mài mòn cao hơn 30%, khả năng chịu va đập tốt hơn 20%.
Lớp phủ chống mài mòn
-
2. Silicon Carbide Xanh (SiC) + Hạt Gốm
Chức năng chính
- SiCacbua Silic Xanh :
- Có độ cứng và độ ổn định nhiệt cực cao (lên đến 1600°C), phù hợp cho lớp phủ chính xác.
- Chống ăn mòn hóa học, lý tưởng cho môi trường axit/kiềm .
- Hạt gốm :
- Bù đắp cho độ giòn của SiC, giảm các vết nứt nhỏ trên lớp phủ.
- Tăng cường độ mịn của lớp phủ cho các ứng dụng có ma sát thấp.
Ứng dụng điển hình
- Thiết bị xử lý hóa chất :
-
- Công thức : SiC xanh (W10-W20 micron) + Hạt gốm (W30-W50, 5-10% theo trọng lượng).
- Hiệu suất : Khả năng chống ăn mòn tốt hơn 50%, tỷ lệ mài mòn thấp hơn 40%.
Lớp phủ chống mài mòn -
3. Silicon Carbide đen (SiC) + Hạt
Chức năng chính
- SiCacbua Silic Đen :
- Tiết kiệm chi phí hơn SiC xanh, có độ dẻo dai cao hơn về khả năng chống va đập.
- Được sử dụng trong môi trường mài mòn trung bình đến cao (ví dụ: hệ thống băng tải).
- Hạt gốm :
- Cải thiện khả năng chống mỏi , ngăn ngừa hiện tượng tách lớp phủ dưới ứng suất tuần hoàn.
- Cân bằng độ nhám bề mặt để hoạt động trơn tru hơn.
Ứng dụng điển hình
- Băng tải :
- Công thức : SiC đen (60-80 lưới) + Hạt gốm (40-70 lưới, 8-12% theo trọng lượng).
- Hiệu suất : Tuổi thọ dài hơn gấp 2 lần, giảm 15% tiếng ồn.
- Lớp phủ chống mài mòn
4. Phân tích
| Bất động sản | WFA + Hạt gốm | SiC Hạtxanh lá cây | SiC Hạtđen |
|---|---|---|---|
| Độ cứng | Cao (Mohs 9.0) | Siêu cao (Mohs 9,5) | Cao (Mohs 9,2) |
| Độ bền | Vừa phải | Thấp (Giòn) | Cao (Chống va đập) |
| Tốt nhất cho | Mài mòn thô | Độ chính xác/Ăn mòn | Ứng dụng tải động |
| Chi phí | Trung bình | Cao | Thấp |
5. Xu hướng
- Lớp phủ Nano :
- SiC nano xanh + hạt gốm + graphene tạo nên lớp phủ chống mài mòn tự bôi trơn.
- Các bộ phận hao mòn được in 3D :
- WFA /Black SiC + hạt gốm làm vật liệu gia cường trong vật liệu composite nền kim loại.
- Lớp phủ thông minh :
- Hạt gốm chứa chất ức chế ăn mòn có đặc tính tự phục hồi.
Kết luận
- WFA + Hạt gốm : Tốt nhất cho độ bám dính cao, mài mòn thô (ví dụ: khai thác mỏ).
- Hạt gốm + SiC xanh : Lý tưởng cho môi trường chính xác, nhiệt độ cao và ăn mòn .
- SiC đen : Giải pháp tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng chịu va đập mạnh .
