Les exigences en matière de performance des billes en céramique d'alumine utilisé comme moyens de broyage sont principalement la densité apparente, la résistance à l'usure et la résistance à la compression. La résistance à l'usure est un indicateur important pour mesurer la qualité des billes en céramique. Cette performance dépend non seulement des paramètres du processus de production, mais aussi de la formule de production des billes en céramique à haute teneur en alumine.
À l'heure actuelle, la bille en céramique à haute teneur en alumine est Al2O3-Na2O-SiO2, avec une petite quantité de CaO et de MgO ajoutée, la température de cuisson est plus basse et l'abrasion est meilleure. La résistance à l'usure des matériaux à haute teneur en alumine bille en céramique a une relation étroite avec les propriétés mécaniques et la microstructure de son propre matériau, ainsi qu'avec ses facteurs internes.
Cet article traite principalement de l'influence de chaque composition sur les performances et le processus de production des billes en céramique à haute teneur en alumine :
Dans la boule de céramique à haute teneur en alumine, le composant Al2O3 est la source de la phase cristalline du corindon. Plus la teneur en Al2O3 est élevée, plus la porcelaine résiste aux contraintes et aux dommages dus à la corrosion, mais la température de cuisson augmente en conséquence, ce qui a des répercussions sur les conditions de traitement et l'économie. En raison des facteurs défavorables liés à la performance, ce produit est basé sur les exigences des fabricants de produits chimiques en matière d'Al2O3 et tente d'améliorer la performance du matériau et de rendre la production technique et économique.
Le TiO2, le BaO et d'autres composants de la boule de céramique à haute teneur en alumine ainsi que le SiO2 ont un fort pouvoir de dissolution de l'Al2O3 à une température élevée appropriée et peuvent former une certaine quantité d'aluminosilicate fondu, favorisant ainsi le frittage et renforçant la structure du réseau vitreux. Les expériences ont montré que l'ajout de CaO, BaO, etc. à la porcelaine à haute teneur en alumine peut réduire la température de cuisson, mais que la stabilité chimique est légèrement réduite.
SiO2 peut former un eutectique à bas point de fusion avec Al2O3, CaO, BaO, etc. pendant la cuisson. La formation de ces phases liquides a les fonctions suivantes : 1. elle favorise efficacement le transfert de masse et est bénéfique au frittage ; 2. elle produit une cristallisation secondaire et réduit les cristaux de corindon. Elle produit une cristallisation secondaire et réduit les cristaux de corindon. Les défauts de surface des grains et la phase liquide peuvent également inhiber la croissance anormale des grains. Troisièmement, en s'appuyant sur la force d'hydratation et la tension superficielle de la phase solide pour tirer les particules de fixation et remplir les pores, la surface érodée du produit est réduite, les performances d'utilisation telles que la résistance à la corrosion sont améliorées et la température de cuisson est réduite. Lorsque la quantité d'Al2O3 est constante, si la teneur en SiO2 est trop élevée, bien que la quantité de mullite augmente, il y aura moins de phase de verre à grain cristallin colloïdal. Dans le même temps, la température de cuisson augmentera, le degré de frittage ne sera pas bon et la résistance à la corrosion diminuera également. Dans une certaine plage de dosage, une quantité appropriée de phase liquide peut être assurée et le verre d'aluminosilicate peut être formé.
La principale fonction du TiO2 est de se dissoudre dans l'Al2O3 et d'activer les grains de cristal pour favoriser le frittage. 2. Augmenter les défauts du réseau Al2O3 et rendre le système CaO-BaO-Al2O3-SiO2 facile à fondre.
Le rôle du MgO est d'inhiber la croissance des cristaux d'Al2O3 en raison de la formation de spinelle magnésium-aluminium à la surface des cristaux de corindon, d'augmenter la densité de la porcelaine et de promouvoir la réaction du SiO2 résiduel avec l'Al2O3 pour former de la mullite. Cependant, son effet de fluxage n'est pas bon et la modification de la teneur en MgO a peu d'effet sur la résistance à la corrosion de la porcelaine et sur la température de cuisson.
En outre, afin de garantir les performances des billes en céramique à haute teneur en alumine ainsi que la faisabilité et l'économie de la production, il convient de prêter attention à la restriction mutuelle des changements de composition ; 1. teneur élevée en Al2O3, la quantité de TiO2 doit être augmentée 2. teneur élevée en SiO2, puis CaO, BaO, etc. La teneur doit être augmentée.
