Влияние температуры спекания на производительность циркониевых керамических шлифовальных шаров

С 1970 - х годов профессор гаври из австралии открыл механизм упрочнения циркониевой керамики, циркониевой керамики нашли широкое применение в различных структурных и функциональных керамики. Циркониевые керамические шлифовальные шары, как широко используемый и универсальный продукт в циркониевой керамики, широко применяются в таких отраслях, как керамика, строительные материалы, химические вещества, покрытия, электроника, машины, продукты питания, фармацевтические препараты и косметика. Благодаря отличным свойствам циркония, включая высокую твердость, высокую прочность, высокую прочность, износостойкость, коррозионную стойкость и высокую плотность, циркониевые керамические шлифовальные шары широко используются не только для шлифования циркониевой керамики, но и для других применений, таких как электронные керамические порошки, порошки магнитного материала, высокотехнологичные структурные и функциональные керамические порошки, ежедневные керамические пигменты и глазури, химические покрытия, механические полирующие порошки, фармацевтические препараты, И пищевое порошковое шлифование, где они обеспечивают непревзойдимые шлифовальные и дисперсионные эффекты, снижая примесей и повышая эффективность шлифования.

Спекание является важным шагом в производстве керамической продукции, так как играет важную роль в определении микроструктуры и свойств керамических материалов. При спекании физические и химические свойства керамических тел изменяются, что в конечном итоге влияет на производительность конечного продукта. Одним из важнейших параметров процесса спекания является определение температуры спекания. Основное внимание в этом исследовании уделяется воздействию температуры спекания на плотность и износостойкость окатываемых циркониевых керамических шлифовальных шаров.

Подготовка и испытания эффективности циркониевого керамического шлифовального шарика1.1 подготовка циркониевого керамического шара бланксциркониевого керамического шлифовального шара бланксзиркониевого бланка была подготовлена с использованием в качестве сырья под-микрометра 3% y2o3 - стабилизированная ZrO2 (молярная фракция) со средним размером частиц 3,75 грава. Холостые шары были изготовлены методом прокатки. Производственный процесс предусматривал размещение определенного количества предварительно изготовленных циркониевых шаровых образцов (размером менее 0,5 мм) на прокатном стане и их постоянное вращение с постоянной скоростью 40 об/мин. Раствор поливинилового спирта 0,3% распылялся на поверхности шара, после чего в смесь добавлялся циркониловый порошок. После прокатки в течение 1 минуты, чтобы обеспечить крепкое крепление порошка к шаровым ядрам, размер шара постепенно увеличивался примерно до 7 мм. Разбрызгивание было остановлено, и холостые шары были еще более скручены в течение примерно 30 минут, чтобы полировать их поверхности. После остановки машины, в результате циркония керамический шлифовальный шар холостыми были гладкими, круглые, и хорошей окружности. Холостые можно было высушить в течение 24 часов, а затем тщательно высушить в 80 - градусной печи. Плотность сухих холостых мячей рассчитывается на основе общего объема, определяемого путем измерения диаметра десяти холостых мячей и взвешивания их общего веса. Расчетная плотность сухих холостых шариков составляла 4,29 г/см.

1.2 процесс спекания для керамического шара циркония бланки керамического шара циркония были разделены на четыре группы, каждая из которых подвергалась различным процессам спекания. Процесс спекания предполагал нагрев от комнатной температуры до желаемой температуры спекания со скоростью нагрева 100°C/h. После того как температура достигла 1000 градусов, скорость нагрева была снижена до 50 градусов в час, а температура спекания для четырех групп была установлена на уровне 1450 градусов, 1500 градусов, 1550 градусов и 1600 градусов. Затем образцы охлаждались внутри печи, с тем чтобы получить циркониевые керамические шлифовальные шары диаметром приблизительно 6 мм.

1.3 испытание циркониевых керамических шариков свойства измерения плотности: объемная плотность спелых циркониевых керамических шлифовальных шариков была определена путем измерения их сухого веса и веса в воде с использованием баланса с точностью 0,0001 г. Объемная плотность износостойких керамических шаров была рассчитана методом архимед.

Измерение скорости истирания: приблизительно 1 кг циркониевых керамических шлифовальных шаров от каждой группы было отобрано для проведения испытаний на скорость истирания. Эти шары были помещены в полиуретановый баллон с внутренним диаметром 220 мм и длиной 220 мм. Затем было добавлено 500 мл деионизированной воды, и смесь находилась под землей в 60 об/мин в течение 48 часов, используя шаровую мельницу. После испытания образцы были вымыты водой, высушены в 80 - грационной печи, а затем взвешены для расчета скорости истирания, выраженной как (м-мз)/(м * 48), с единицами в 10^-6/ ч.

Результаты обсуждения влияние температуры спекания на объемную плотность циркониевого керамического шлифовального шарика1 показывает изменение объемной плотности холостых шариков циркониевого керамического шлифовального шара, подготовленных с использованием метода формования качения и спекаемых в соответствии с указанным процессом спекания в качестве функции температуры спекания. Очевидно, что по мере повышения температуры спекания постепенно увеличивалась объемная плотность циркониевых шлифовальных шаров. Между 1500 графом и 1550 графом, было резкое увеличение плотности объема, в то время как между 1450 графом и 1500 графом и между 1550 графом и 1600 графом, кривая выравнивается. Очевидно, что при температуре 1450 грац и 1500 грац спекания циркония керамические шлифовальные шары не полностью агломерации и уплотнения, с плотностью объема около 5,7-5,759 г/см. После спекания на 1550°C, циркониевые керамические шлифовальные шары показали значительное увеличение плотности объема, что указывает на значительное спекание и уплотнение. Объемная плотность достигла 5,919 г/см, что составляет приблизительно 97,9% от теоретической плотности (рассчитано как 6,109 г/см). При 1600°C, хотя плотность объема незначительно увеличилась, чрезмерно высокая температура спекания привела к аномальному росту некоторых зерновых (влияние технологических условий на микроструктуру циркониевой керамики будет обсуждаться в отдельной статье).

Поскольку размер зерна циркониевой керамики контролирует потенциал стабилизации преобразования тетрагональной фазы в моноклиническую фазу во время охлаждения до комнатной температуры, избыточный рост некоторых зерновых при 1600°C приводит к фазе преобразования в моноклинической фазе, снижая содержание тетрагональной фазы цирконии, что способствует износостойкости при комнатной температуре. В результате, износостойкость снизилась, и скорость истирания начала расти.

Заключение (1)Циркония керамические шаровые бланки были подготовлены с помощью метода формования качения, и эти бланки имели гладкие поверхности, хорошую окружность и высокую объемную плотность. Относительная объемная плотность около 97% была получена для керамики спекания на 1550-1600 грац.(2) износостойкость циркониевых керамических шлифовальных шаров в основном зависит от их плотности объема и содержания тетрагональной фазы цирконии, способной к фазовой трансформации. В условиях этого эксперимента циркониевые керамические шлифовальные шары, изготовленные с использованием метода формования качения и спеченные при 1550°C, продемонстрировали превосходную износостойкость, скорость истирания 2,6 x 10^-6/h.