Yüksek performans gereksinimleri alümina seramik bilyalar olarak kullanılır öğütme malzemeleri temel olarak yığın yoğunluğu, aşınma direnci ve basınç dayanımıdır. Aşınma direnci, seramik bilyelerin kalitesini ölçmek için önemli bir göstergedir. Bu performans sadece üretim süreci parametrelerine değil, aynı zamanda yüksek alümina seramik bilyelerin üretim formülüne de bağlıdır.
Şu an için yüksek alümina seramik bilye Al2O3-Na2O-SiO2'dir, az miktarda CaO ve MgO eklendiğinde, pişirme sıcaklığı daha düşüktür ve aşınma daha iyidir. Yüksek alüminanın aşınma direnci seramik bilye kendi malzemesinin mekanik özellikleri ve mikro yapısının yanı sıra iç faktörleriyle de yakın bir ilişki içindedir.
Bu makale temel olarak her bir bileşimin yüksek alümina seramik bilyelerin performansı ve üretim süreci üzerindeki etkisinden bahsetmektedir:
Yüksek alüminalı seramik bilyede, Al2O3 bileşeni korundum kristal fazının kaynağıdır. Al2O3 içeriği ne kadar yüksek olursa, porselen gövdenin gerilime ve korozyon hasarına karşı direnci o kadar güçlü olur, ancak pişirme sıcaklığında buna karşılık gelen artış, proses koşullarına ve ekonomiye neden olur Performansın getirdiği olumsuz faktörler nedeniyle, bu ürün kimyasal üreticilerin Al2O3 gereksinimlerine dayanmaktadır ve malzeme performansını iyileştirmeye ve üretimi teknik ve ekonomik hale getirmeye çalışmaktadır.
SiO2 ile birlikte yüksek alüminalı seramik bilyedeki TiO2, BaO ve diğer bileşenler, uygun bir yüksek sıcaklıkta Al2O3 için güçlü bir çözme gücüne sahiptir ve belirli miktarda alüminosilikat eriyiği oluşturabilir, böylece sinterlemeyi teşvik eder ve cam ağ yapısını güçlendirir. Deneyler, yüksek alüminalı porselene CaO, BaO vb. eklenmesinin pişirme sıcaklığını düşürebileceğini, ancak kimyasal stabilitenin biraz azaldığını göstermiştir.
SiO2, fırınlama sırasında Al2O3, CaO, BaO vb. ile düşük erime noktalı bir ötektik oluşturabilir. Bu sıvı fazların oluşumu şu işlevlere sahiptir: 1. Kütle transferini etkili bir şekilde destekler ve sinterleme için faydalıdır. İkincil kristalleşme üretir ve korundum kristallerini azaltır. Tanelerin ve sıvı fazın yüzey kusurları da tanelerin anormal büyümesini engelleyebilir. Üçüncüsü, bağlantı elemanı parçacıklarını çekmek ve gözenekleri doldurmak için katı fazın nemlendirme kuvvetine ve yüzey gerilimine güvenerek, ürünün aşınmış yüzey alanı azaltılır, böylece korozyon direnci gibi kullanım performansı iyileştirilir ve ateşleme sıcaklığı düşürülür. Al2O3 miktarı sabit olduğunda, SiO2 içeriği çok fazla artırılırsa, mullit miktarı artacak olsa da, daha az kolloidal kristal taneli cam fazı olacaktır. Aynı zamanda, ateşleme sıcaklığı artacak, sinterleme derecesi iyi olmayacak ve korozyon direnci de azalacaktır, bu nedenle SiO2'nin belirli bir dozaj aralığında tutulması gerekir, uygun miktarda sıvı faz sağlanabilir ve alüminosilikat cam oluşturulabilir.
TiO2'nin ana işlevi Al2O3 ile çözünmek ve sinterlemeyi teşvik etmek için kristal tanelerini aktive etmektir. 2. Al2O3 kafesinin kusurlarını arttırır ve CaO-BaO-Al2O3-SiO2 sisteminin erimesini kolaylaştırır.
MgO'nun rolü, korindon kristallerinin yüzeyinde magnezyum alüminyum spinel oluşumu nedeniyle Al2O3 kristallerinin büyümesini engellemek, porselen gövdesinin yoğunluğunu artırmak ve mullit oluşturmak için artık SiO2'nin Al2O3 ile reaksiyonunu teşvik etmektir. Bununla birlikte, flakslama etkisi iyi değildir ve MgO içeriğindeki değişimin porselen gövdenin korozyon direnci ve pişirme sıcaklığı üzerinde çok az etkisi vardır.
Ayrıca, yüksek alümina seramik bilyelerin performansını ve üretimin fizibilitesini ve ekonomisini sağlamak için, bileşim değişikliklerinin karşılıklı kısıtlanmasına dikkat edilmelidir; 1. Yüksek Al2O3 içeriği, TiO2 miktarının artırılması gerekir 2. Yüksek SiO2 içeriği, daha sonra CaO, BaO, vb. İçerik artırılmalıdır.
