De veel voorkomende kwaliteitsdefecten van hoge aluminiumoxide keramische kogels zijn onderverdeeld in:
(a) uiterlijke kwaliteitsdefecten zoals vlekken, blaasvorming, adhesie en windkristal;
(b) prestatiegebreken, waaronder taillescheuren, ruwe verbranding, grote slijtage en nagellijnen.
Door de inspectie van keramische kogels met hoog aluminiumoxidegehalte in binnen- en buitenland, is gebleken dat er nagelpatroongebreken bestaan in de grote producten van hoge aluminiumoxide keramische kogels in verschillende mate en het is moeilijk om ze volledig te elimineren. Daarom richt dit artikel zich op de oorzaken en tegenmaatregelen van nagelpatroondefecten. analyse.
Oorzaakanalyse en behandelingsmethoden van veelvoorkomende kwaliteitsdefecten
1. vlekken
Omdat het lichaam van de keramische kogel met hoog aluminiumoxidegehalte wit is, zijn vlekken bijzonder duidelijk en gemakkelijk te vinden. Afhankelijk van het aantal en de grootte van de vlekken, is het grofweg onderverdeeld in de volgende drie situaties.
(1) Er zijn minder vlekken en de diameter is minder dan 1 mm. Het vlekkentekort in deze situatie wordt voornamelijk veroorzaakt door de ijzeronzuiverheden in het α aluminiumoxidepoeder en het ijzergehalte in verschillende hulpmaterialen van meer dan 0,3%;
(2) Er zijn veel vlekken en de diameter is minder dan 2 mm. Dit kan veroorzaakt worden doordat de kogelmolen bakstenen laat vallen, of doordat de slurry geen ijzer verwijderde tijdens het kogelmolenproces en het sproeiproces.
(3) Er verschijnen vlekken op de bovenste laag en de vlekken zijn groter. Dit wordt meestal veroorzaakt door roest of vuurvaste stenen die in het oppervlak van het product vallen door het voorverwarmingskanaal van de oven.
Samenvattend: om defecten te verminderen of te elimineren, moeten zuivere alfa-aluminiumoxide Er moet gebruik worden gemaakt van poeder en andere hulpmaterialen; tijdens het lossen, sproeien en ontladen moet het ijzer meerdere keren worden verwijderd en moet de ijzerverwijderaar op tijd worden schoongemaakt; maak regelmatig elke buis van de oven schoon.
2. blaasvorming
Blaartrekkende defecten komen over het algemeen voor bij keramische kogels met hoog aluminiumoxide die gemaakt worden via het rolvormproces. Omdat de afgewerkte kogelknuppel groeit door de botsing tussen vele half afgewerkte kogels tijdens het rolvormen en het verdichtingsproces voltooit, moet deze 10 tot 120 minuten worden gepolijst voordat het laatste walsen is voltooid om de bolvormigheid van de half afgewerkte kogelknuppel aan te passen. En oppervlakteafwerking. Door de hoge oppervlaktetemperatuur van de kogel tijdens het bakken, wordt deze eerst gesinterd om een dichte oppervlaktelaag te vormen, die de verdamping en afvoer van intern vocht belemmert, wat resulteert in blaasvorming op het oppervlak van de afgewerkte keramische kogel. Gebaseerd op de bovenstaande principes, om blaasvorming te voorkomen:
(1) Bij het walsen van keramische kogellichamen met hoog aluminiumoxide moet rekening worden gehouden met de dichtheid en gladheid van het halffabrikaat en moet de polijsttijd voor de pot tot een minimum worden beperkt.
(2) Verminder het gehalte aan lage temperatuur flux en hoge temperatuur vluchtige stoffen in de formule.
(3) Droog het vocht van het halffabrikaat voor het bakken zodat het niet hoger is dan 0,3%.
3. Kleverigheid
Hechtingsdefecten van porseleinen kogels komen vaker voor. De keramische kogel met hoog aluminiumoxide maakt gebruik van een bakproces op hoge temperatuur (de temperatuur kan oplopen tot 1520°C). Om de prestaties van het gebakken product te garanderen, is het vaak nodig om de warmte gedurende 2-10 uur bij een hoge temperatuur te bewaren. Zodra er meer vloeibare fasen zijn bij hoge temperatuur, zal er adhesieschade optreden tussen de keramische bal en de keramische bal, en tussen de keramische bal en de siliciumcarbide boorplaat. Om dit probleem aan te pakken: (1) Tussen de keramische bal en de keramische bal, de keramische bal en de siliciumcarbide plaat, de keramische bal en de kolom, gebruik korundzand, zet korund steunplaat, enz. om te isoleren;
(2) Verminder de ovenhoogte van elke laag keramische kogels, rekening houdend met de output;
(3) Ontwerp een vaste fase sinterformule om de glasfase in de keramische bal te verminderen en brand op de ondergrens van het baktemperatuurbereik om de wachttijd te verlengen. De bovenstaande maatregelen kunnen het klevende defect goed oplossen en de productkwalificatie verbeteren.
4. Windkristal
Eolisch kristaldefect verwijst naar de explosie van eolisch kristal in de hoge aluminiumoxide keramische kogel in de koelzone van de oven. Dit komt voornamelijk doordat het product verdicht is geraakt tijdens het bakken op hoge temperatuur. De gesinterde keramische bal van hoog aluminiumoxide heeft een kleine porositeit en bij afkoeling tot 570°C en 790°C zorgt de fasetransformatie van kwarts voor een groter volume. Door deze verandering barst het product [3]. Daarom is het in het geval van een windkristalexplosie, als het een roloven of tunneloven is, noodzakelijk om de snelheid van de ovenwagen op tijd te verminderen, de luchtinlaat van de koelzone te verminderen, de hoogte van het in de oven geïnstalleerde product aan te passen en te voorkomen dat er rechtstreeks koude lucht op het hete product wordt geblazen; als het een pendeloven is, hoeft alleen de luchtinlaat van de koellucht te worden verminderd.
Dat is het. Eolische kristalbreuk komt vaker voor in gerolvormde keramische kogels van groot formaat (over het algemeen boven φ20 mm) en zelden in semi-isostatische of isostatisch geperste keramische kogels van hoog aluminiumoxide. Dit komt omdat het voor gerolvormde keramische kogels moeilijk is om de spanning los te laten die veroorzaakt wordt door de fasetransformatie van kwarts. Daarom moet in het formuleringsontwerp van de hoog-alumina keramische bal, bereid door rolvormen, de mogelijkheid van vrij SiO2 geminimaliseerd worden en is het het beste om de bevordering van de vorming van een bepaalde hoeveelheid mulliet of spinel in het formuleringsontwerp te overwegen. Om het optreden van windkristalgebreken te voorkomen.
5. taillescheur
Waist crack is een defect dat moeilijk direct te vinden en te detecteren is in het ovenproduct. Het is een ringvormige scheur op het oppervlak van de keramische kogel met hoog aluminiumoxide na het voorslijpen. De scheuren zitten meestal ongeveer 5 mm onder de bolvormige kroon, vandaar de naam. Als het defect ernstig is, ontstaat er een scheur met een breedte van 0,5 mm rond de keramische kogel. Ernstige kwaliteitsongelukken zoals gebroken kogels en gebarsten kogels zullen optreden in de keramische kogels met dit defect. Volgens onze ervaring bestaat dit soort barst al in de halffabrikaat kogel billet, en verschijnt het voornamelijk in de volledig geautomatiseerde semi-isostatisch geperste keramische kogel.
De belangrijkste reden is dat het poeder een grote holte en slechte vloeibaarheid heeft, waardoor er een grote hoeveelheid luchtdicht gas onder hoge druk ontstaat tijdens het vormproces, dat niet soepel op tijd verwijderd kan worden, zodat er fragmenten van gebarsten gebieden ontstaan tijdens het bak- en uitlaatproces, en het voorslijpen Na het verwijderen van het buitenoppervlak van de keramische kogel met hoog aluminiumoxide werd de scheur in de taille onthuld.
Wanneer er taillebarsten optreden, moet het voorbereidingsproces van de grondstoffen op tijd worden aangepast om de vloeibaarheid van het poeder te verhogen en de drukontlasting en wachttijd van de pers te verlengen; gebruik kerosine voor het weken en screenen van halffabricaten (sla de halffabricaten kapot om te zien); in het geval van halffabricaten van balstenen Als de vorm abnormaal is, moet de rubberen mal worden vervangen; verleng de verwarmingstijd van het product in het temperatuurbereik van 1000 tot 1300 ℃ tijdens het bakken. Het nemen van bovenstaande maatregelen kan het probleem van taille scheuren in de hoge aluminiumoxide keramische bal volledig oplossen.
6. Brandend
Gebrek aan verbranding verwijst naar de situatie dat de fysische en chemische eigenschappen van de keramische kogel met hoog aluminiumoxide niet aan de standaard voldoen door onvoldoende sintering en verdichting. Over het algemeen kan dit worden beoordeeld door de waterabsorptiesnelheid, het soortelijk gewicht en andere indicatoren van de keramische kogel te testen.
Als keramische kogels met hoog aluminiumoxide worden verbrand, kunnen naast eenvoudige stroomonderbrekingen, gasonderbrekingen en andere productiefactoren de directe oorzaken van technische analyse zijn: onjuiste ingrediënten, grove deeltjesgrootte van de slurry, onvoldoende maalduur van de kogel, schommelingen in de vormdruk en oventemperatuur enzovoort. Als alle bovenstaande procescontrolepunten foutloos zijn bevonden, moet overwogen worden om de α aluminiumoxidepoeder en formule
7.Groot slijtageverlies
Grote slijtage defect verwijst naar de slijtage van sommige producten plotseling groter wordt onder de normale productie van hoge aluminiumoxide keramische kogels, die de normale fluctuatiebereik overschrijdt en kan niet worden beoordeeld als gekwalificeerde producten. Als belangrijke indicator voor maalmedia heeft slijtage direct invloed op de kwaliteit van keramische kogels met hoog aluminiumoxide gehalte. De belangrijkste redenen voor grote slijtage zijn:
(1) De prestatie-index van de grondstof daalt sterk en er zijn veel onzuiverheden;
(2) De keramische kogels met hoog aluminiumoxidegehalte worden verbrand;
(3) De interne korrels van de keramische kogel met hoog aluminiumoxidegehalte groeien abnormaal en er ontstaan veel poriën tijdens het overbranden;
(4) Het receptuursysteem is onstabiel en de baktemperatuur is smal. Met het oog op de plotselinge toename in slijtage moet een stabiele grondstoffenleverancier worden geselecteerd en moet elke batch worden geïnspecteerd. Als er ongekwalificeerde grondstoffen worden gevonden, moeten deze zo min mogelijk worden gebruikt; hoge aluminiumoxide keramische kogels die er ruw uitzien moeten opnieuw worden gebakken; verlaag de maximale baktemperatuur van de oven, verleng de wachttijd en voorkom abnormale groei van kristalkorrels als gevolg van overmatig bakken; Zorg tegelijkertijd voor uniformiteit in het inwendig bakken van de hoge aluminiumoxide keramische kogel; kies opnieuw het formulesysteem met een bredere baktemperatuur en voeg een kleine hoeveelheid MgO toe. De vorming van magnesium-aluminium spinel op de korrelgrens remt de abnormale groei van kristalkorrels.
8. Nagelpatroon
Gebreken in de nagellijnen komen vaak voor bij keramische kogelproducten met hoog aluminiumoxide in binnen- en buitenland, en hoe groter het product, hoe meer nagellijnen. Spijkerpatronen kunnen niet gedetecteerd worden in halffabrikaten. Ze kunnen alleen gevonden worden nadat de hoge aluminiumoxide keramische kogel voorgepolijst is. De gebogen en intermitterende scheuren verdeeld over het oppervlak van het product zullen steeds dieper worden naarmate de slijptijd toeneemt. Keramische kogels met hoog aluminiumoxide en spijkerpatronen hebben problemen zoals slakdruppels en grote slijtage wanneer ze gebruikt worden als maalmedia. Het verschijnen van spijkerpatronen is gerelateerd aan het gehele technische processysteem voor de productie van hoog-alumina keramische kogels.
Samengevat zijn er voornamelijk:
01. Probleem met grondstofgebruik
De hoge aluminiumoxide keramische bal gebruikt α-fase aluminiumoxidepoeder als belangrijkste grondstof,
De omzettingssnelheid van α-fase aluminiumoxidepoeder bepaalt rechtstreeks het aantal nagellijnen in het product. Als de α-faseconversiesnelheid lager is dan 92%, bevat het een grote hoeveelheid α-fase aluminiumoxidepoeder dat tijdens het bakproces van het product krimpfaseverandering zal veroorzaken [4], wat zal leiden tot nagellijnen.
02. Problemen met het freesproces
Het poeder van de keramische kogel met hoog aluminiumoxidegehalte wordt bereid door sproeidrogen onder druk met slurry. De viscositeit en vochtigheid van de slurry bepalen de deeltjesgradatie, sfericiteit, bulkdichtheid en poederplakkerigheid van het verkregen poeder. Als het grootste deel van het poeder onvoldoende bolvormig, slecht vloeibaar en hol is, verschijnen er gesloten poriën in het geperste halffabricaat. Tijdens het sinterproces van de keramische kogel met hoog aluminiumoxide worden de poriën samen met de korrelgrenzen overgedragen en wordt er uiteindelijk een gesloten porie gevormd. De gesloten porie zal in het proces van kogelmalen ontstaan omdat de sterkte lager is dan de omgeving, wat resulteert in gebogen nagellijnen.
03. Het bindmiddelprobleem
Keramische kogels met hoog aluminiumoxidegehalte worden gevormd door droog poeder. Om de snelheid van het halffabrikaat en de sterkte van het halffabrikaat in het semi-isostatisch persen en het isostatisch persen te verbeteren, wordt vaak een grote hoeveelheid bindmiddel aan de formule toegevoegd. Het bindmiddel genereert een grote hoeveelheid as en hogedrukgas tijdens het sinterproces van het product, dat binnenin niet soepel kan worden afgevoerd, wat resulteert in nagellijnen, dus moet het bindmiddel worden verminderd.
De hoeveelheid gebruik of het gebruik van additieven zonder residu na verbranding.
04. Probleem met de vormdruk
Spijkerlijndefecten komen zelden voor in gewalste producten, omdat de impact van het walsproces de oorspronkelijke poederstructuur vernietigt. Wanneer keramische kogels met hoog aluminiumoxide gevormd worden door semi-isostatisch persen en isostatisch persen, kan de huidige ontwerpdruk de interne structuur van het volledig vermalen van het ruwe poeder niet bereiken, waardoor het halffabrikaat niet dicht genoeg is, wat resulteert in nagellijnen in het gebakken product. Door de hoge aluminiumoxide keramische balproducten in binnen- en buitenland te vergelijken, is gebleken dat hoe groter de vormdruk, hoe minder nagellijnen en hoe beter de isostatische druk is dan de semi-isostatische druk.
Er zitten weinig nagellijntjes in het geperste product.、
05. Brandend probleem
Bakken is ook erg belangrijk wanneer keramische kogels met hoog aluminiumoxide nagellijndefecten elimineren. Problemen met ovenontwerp elimineren. De baktemperatuur, wachttijd en verwarmingscurve bepalen direct het aantal nagellijnen. In het bakproces van keramische kogels met hoog aluminiumoxide zijn er gecompliceerde processen zoals vervluchtiging van vrij water en kristalwater, krimp, faseverandering en herkristallisatie [5]. Daarom moet bij het proces van snelvuurkrimp in het bereik van 1000 tot 1350 °C de wachttijd worden verlengd en mag het temperatuurverschil van de bakzone niet meer dan 5 °C bedragen om inconsistenties bij het bakken zoveel mogelijk te voorkomen.
Conclusie
Door de bovenstaande analyse en samenvatting van de gemeenschappelijke kwaliteitsdefecten van hoge aluminiumoxide keramische kogels in binnen- en buitenland, is het niet moeilijk om te vinden dat de controle en eliminatie van deze defecten voornamelijk moeten beginnen bij de volgende aspecten. Gebruik de optimale grondstof en formule systeem om de stabiliteit en uitvoerbaarheid te verhogen; strikt te controleren en aan te passen het maalproces om een korrelig poeder te bereiden met een goede vloeibaarheid, hoge bolvorm, en solide; volgens de eisen van het product, gebruik dan de juiste overeenkomstige hoge aluminiumoxide keramische kogel blanks worden bereid door het vormingsproces. De soorten bakfouten in de kogelplaatjes veroorzaakt door verschillende vormingsprocessen zijn verschillend en de maatregelen om de gebreken te elimineren zijn ook verschillend; een redelijk bakproces is vooral belangrijk, wat direct bepalend is voor de uiteindelijke prestaties van het product. Als de bovengenoemde tegenmaatregelen effectief zijn, zal dit de productkwalificatie van hoge aluminiumoxide keramische kogels en de algehele prestaties van het product sterk verbeteren.
。
