Wymagania dotyczące wydajności kulki ceramiczne z tlenku glinu używany jako ścierniwo są głównie gęstość nasypowa, odporność na zużycie i wytrzymałość na ściskanie. Odporność na zużycie jest ważnym wskaźnikiem do pomiaru jakości kulek ceramicznych. Wydajność ta zależy nie tylko od parametrów procesu produkcyjnego, ale także od formuły produkcji kulek ceramicznych o wysokiej zawartości tlenku glinu.
Obecnie kulka ceramiczna o wysokiej zawartości tlenku glinu to Al2O3-Na2O-SiO2, z niewielkim dodatkiem CaO i MgO, temperatura wypalania jest niższa, a ścieralność lepsza. Odporność na zużycie wysokoglinowego kulka ceramiczna ma ścisły związek z właściwościami mechanicznymi i mikrostrukturą własnego materiału, a także z czynnikami wewnętrznymi.
Niniejszy artykuł dotyczy głównie wpływu poszczególnych składników na wydajność i proces produkcji kulek ceramicznych o wysokiej zawartości tlenku glinu:
W kulce ceramicznej o wysokiej zawartości tlenku glinu składnik Al2O3 jest źródłem fazy krystalicznej korundu. Im wyższa zawartość Al2O3, tym silniejsza odporność korpusu porcelany na naprężenia i uszkodzenia korozyjne, ale odpowiedni wzrost temperatury wypalania, co skutkuje warunkami procesu i ekonomią Ze względu na niekorzystne czynniki spowodowane wydajnością, produkt ten opiera się na wymaganiach Al2O3 producentów chemicznych i stara się poprawić wydajność materiału oraz uczynić produkcję techniczną i ekonomiczną.
TiO2, BaO i inne składniki w kulce ceramicznej o wysokiej zawartości tlenku glinu wraz z SiO2 mają silną zdolność rozpuszczania Al2O3 w odpowiedniej wysokiej temperaturze i mogą tworzyć pewną ilość stopionego glinokrzemianu, promując w ten sposób spiekanie i wzmacniając strukturę sieci szklanej. Eksperymenty wykazały, że dodanie CaO, BaO itp. do porcelany o wysokiej zawartości tlenku glinu może obniżyć temperaturę wypalania, ale stabilność chemiczna jest nieco zmniejszona.
SiO2 może tworzyć niskotopliwą eutektykę z Al2O3, CaO, BaO itp. podczas wypalania. Tworzenie się tych ciekłych faz ma następujące funkcje: 1. Skutecznie wspomaga przenoszenie masy i jest korzystne dla spiekania 2. Powoduje wtórną krystalizację i redukuje kryształy korundu. Defekty powierzchni ziaren i fazy ciekłej mogą również hamować nieprawidłowy wzrost ziaren. Po trzecie, poleganie na sile nawilżającej i napięciu powierzchniowym fazy stałej w celu wyciągnięcia cząstek łącznika i wypełnienia porów, dzięki czemu erodowana powierzchnia produktu jest zmniejszona, dzięki czemu poprawia się wydajność użytkowania, taka jak odporność na korozję, a temperatura wypalania jest obniżona. Gdy ilość Al2O3 jest stała, jeśli zawartość SiO2 zostanie zbytnio zwiększona, chociaż ilość mulitu wzrośnie, będzie mniej koloidalnej fazy szkła krystalicznego. Jednocześnie temperatura wypalania wzrośnie, stopień spiekania nie będzie dobry, a odporność na korozję również spadnie, więc SiO2 musi być utrzymywany w pewnym zakresie dawkowania, można zapewnić odpowiednią ilość fazy ciekłej i można utworzyć szkło glinokrzemianowe.
Główną funkcją TiO2 jest rozpuszczanie się w Al2O3 i aktywacja ziaren krystalicznych w celu promowania spiekania. 2. Zwiększenie defektów sieci Al2O3 i ułatwienie topienia układu CaO-BaO-Al2O3-SiO2.
Rola MgO polega na hamowaniu wzrostu kryształów Al2O3 z powodu tworzenia spinelu magnezowo-glinowego na powierzchni kryształów korundu, zwiększaniu gęstości korpusu porcelany i promowaniu reakcji resztkowego SiO2 z Al2O3 w celu utworzenia mulitu. Jednak jego efekt topnienia nie jest dobry, a zmiana zawartości MgO ma niewielki wpływ na odporność na korozję korpusu porcelany i temperaturę wypalania.
Ponadto, aby zapewnić wydajność kulek ceramicznych o wysokiej zawartości tlenku glinu oraz wykonalność i ekonomiczność produkcji, należy zwrócić uwagę na wzajemne ograniczenie zmian składu; 1. wysoka zawartość Al2O3, należy zwiększyć ilość TiO2 2. wysoka zawartość SiO2, następnie CaO, BaO itp. Zawartość musi zostać zwiększona.
