1. Alumīnija oksīda (Al₂O₃) izmirstības izturīgā keramikas aizsardzības plāksne cauruļvadiem — pārskats
1.1 Definīcija un veidošanās
Alumīnija oksīda (Al₂O₃) izmirstības izturīgā keramikas aizsardzības plāksne, ko bieži sauc arī par alumīnija oksīda izmirstības izturīgo iekšējo apvalku, cauruļvada nodrošinājumu pret nodilumu vai keramikas ieliktni, ir stingra augstas veiktspējas oksīdu strukturālā keramika, kas speciāli izstrādāta materiālu transportēšanas cauruļu, elbowa, T veida savienojumu un ciklonu separatoru iekšējo sienu aizsardzībai. Produktā kā galveno izejvielu izmanto augstas tīrības alumīnija oksīda (Al₂O₃) mikropulveri, kas maisīts ar nelielu daudzumu augstas temperatūras sinterēšanas piedevām, un pēc tam tiek veidots ar izostatisko presēšanu, sauso presēšanu vai injekcijas liešanu, pirms to apdedzina augstas temperatūras tuneļa krāsnī pie 1580 °C līdz 1650 °C.
Pēc pilnīgas augstas temperatūras sinterēšanas alumīnija oksīds veido blīvu α-Al₂O₃ polikristālisko struktūru ar ciešu iekšējo graudu saistību un gandrīz nulles iekšējo porainību. Sinterēto keramisko заготовку turpmāk apstrādā ar precīzu virsmas slīpēšanu, malu noapaļošanu, caurumu urbšanu un izmēru kalibrēšanu, lai tiktu ievērotas stingrās plaknuma un novirzes prasības. Šīs pabeigtās alumīnija oksīda plates piestiprina metāla cauruļvadu iekšējās sienās, izmantojot augstas izturības karstumizturīgu līmi vai mehānisku skrūvju nostiprināšanu, veidojot aizvietojamu aizsardzības barjeru, kas pretojas nepārtrauktai ietekmei, berzei un izskalošanai no augsta ātruma plūstošiem granulāriem materiāliem, šķidruma maisījumiem un putekļiem piesātinātām gaisa plūsmām. Uzticamas ražošanas bāzes galvenokārt koncentrētas profesionālos, augsti attīstītos keramikas ražotājos Ķīnā, kas pasaulē piegādā stabili standartizētus un pielāgotus produktus raktuvniecības, termoelektrostaciju, cementa, metalurģijas, jaunās enerģētikas un vides aizsardzības nozarēs.
1.2 Klasifikācija un kvalitātes standarti
Atkarībā no alumīnija oksīda saturu, sakarsēšanas procesa un ekspluatācijas slodzes apstākļiem nodilumizturīgās alumīnija oksīda keramikas aizsardzības plates galvenokārt iedala trīs rūpnieciskajās klasēs: 92 % alumīnija oksīda keramikas plate , 95 % alumīnija oksīda keramikas plate un 99 % augstas tīrības alumīnija oksīda keramikas plate .
92 % Al₂O₃ pakāpes materiālam ir izcilas izmaksu un veiktspējas attiecības, un to plaši izmanto vidēji abrazīvās darba apstākļu vidēs, piemēram, parastajā pelnu pārvadāšanā un vispārējā minerālu pulvera transportēšanā. 95 % alumīnija oksīda versija nodrošina līdzsvaru starp cietību, lieces izturību un trieciena izturību, tādēļ to visvairāk izmanto universālā kvalitātē smagi nodilušiem elkoņiem, suspensiju cauruļvadiem un ilgstošiem masveida materiālu piegādes sistēmām. 99 % augstas tīrības alumīnija oksīda plāksnēm ir ļoti zems nevielas saturs, izcilas ķīmiskās korozijas izturība un tās neizdala metāla jonus, tāpēc tās izmanto augstas tīrības litija akumulatoru izejvielu, farmaceitisku palīgvielu un augstvērtīgu smalko minerālu pulveru transportēšanā, kur tiek izvirzīti stingri prasības attiecībā uz piesārņojuma kontroli.
Augstas klases precīzi pielāgoti produkti tiek apstrādāti ar divpusēju smalko slīpēšanu, lai kontrolētu izmēru precizitāti, ievērojot vispārējās mašīnu apstrādes tolerances specifikācijas DIN ISO 2768-mK. Raksturīgi augstāka nodiluma izturība, stabila ķīmiskā neaktīvitate, augsta temperatūras izturība un ļoti ilgs kalpošanas laiks , alumīnija oksīda cauruļvadu aizsardzības plāksnes pakāpeniski ir aizvietojušas augstchroma čugunu, sakausējuma tēraudu, poliuretānu un gumijas iekšējās apvalkvielas, kļūstot par nobriedušu un izdevīgu nodilumizturīgu komponentu ar nepārtraukti paplašināmām lietošanas iespējām zemākplūsmas virzienā.
2. Nodilumizturīgā Al₂O₃ alumīnija oksīda keramikas aizsardzības plāksnes galvenās īpašības
2.1 Fiziskās struktūras īpašības
Visas alumīnija oksīda aizsardzības plākšņu lieliskās fizikālās īpašības izriet no pilnīgi blīvās α-alumīnija oksīda kristāliskās matricas, kurai raksturīgas ļoti augsta cietība un izcilas nodilumizturības īpašības kā tās visspilgtākā galvenā priekšrocība.
Tās Rokvela cietība sasniedz HRA 85–92, kas ir tikai zemāka par silīcija karbīda un cirkonija keramikas cietību un daudz augstāka par oglekļa tērauda, sakausējuma tērauda un polimēru apšuvuma materiālu cietību. Poru trūkums blīvajā iekšējā struktūrā efektīvi novērš materiāla daļiņu iegrimšanu, griezēja eroziju un sieniņu iztukšošanos ilgstošas izskalošanas laikā, tādējādi ievērojami samazinot transportēšanas cauruļvadu apkopi un nomaiņas biežumu. Cietā keramikas struktūra ilgstoši saglabā stabila ģeometrisku formu nepārtrauktas spiediena un materiāla triecienu ietekmē, tai raksturīga ļoti augsta spiedes izturība un deformācijas pretestība.
Vienīgais iebūvētais fizikālais ierobežojums rodas no oksīdu keramikas iekšējās trausluma. Plāksne, iespējams, saplīsīs vai plaisās pie momentāna smaga trieciena vai asa stingra sadursmes. Šo defektu var efektīvi mazināt, izmantojot vairākus optimizētus pasākumus: pamatoti palielinot keramikas iekšējās plāksnes biezumu, savienojumu vietās lietojot loka pārejas konstrukciju, cauruļvada ievadu vietās uzstādot amortizējošus barjeras elementus un starp keramikas plāksni un metāla cauruļu sienu izmantojot elastīgus saistīšanas slāņus.
2.2 Ķīmiskās un termiskās pielāgojamības īpašības
Blīvā, sinterētā alumīnija oksīda keramika ir ļoti un ilgstoši ķīmiski neaktīva sarežģītās rūpnieciskās vides apstākļos. Tā iztur ilgstošu vāju skābju, vāju bāzu, rūpnieciskās notekūdens, minerālu maisījumu un korozīvo dūmgāzu iedarbību cauruļvados, nepakļaujoties vecošanai, pietūkumam, sadalīšanai vai korozijas bojājumiem, kā to piedzīvo gumijas un plastmasas iekšējās apvalki. Svarīgākais ir tas, ka tā neizšķīst un neatbrīvo kaitīgus piemaisījumus, kas varētu piesārņot transportētos materiālus, tādējādi pilnībā atbilstoši tīrības standartiem, ko izvirza jauno enerģiju katodu materiāliem, pārtikas piedevām un augstas tīrības kvartsa smiltīm.
Alumīnija oksīds ir ļoti augsta kušanas temperatūra — līdz 2072 °C, izcilas termiskās stabilitātes un oksidācijas pretestības dēļ. Tas var droši darboties augstas temperatūras dūmgāzu atkritumu cauruļvados elektrostacijās, karsto klinkera transportēšanas cauruļvados cementa rūpnīcās un augstas temperatūras atkritumu piegādes iekārtās, nekustot, neizliecoties vai nezaudējot ekspluatācijas īpašības pat ilgstošas siltuma slodzes apstākļos. Tā ārkārtīgi zemais ūdens absorbcijas līmenis ļauj uzticami darboties ārējos atklātajos cauruļvados mitrā, salstamā un atkušņa klimatā.
EN
