I. Definición y descripción general

Placa de desgaste de cerámica

 

La placa de desgaste de cerámica es un tipo de componente resistente al desgaste con materiales cerámicos como cuerpo principal. Los materiales cerámicos poseen características tales como alta dureza, alta resistencia y excelente resistencia al desgaste. Estos materiales cerámicos suelen fabricarse mediante procesos como la sinterización a alta temperatura. Los componentes cerámicos comunes incluyen alúmina (Al₂O₃), carburo de silicio (SiC), etc. Las cerámicas de alúmina tienen alta dureza, buena resistencia al desgaste y una fuerte estabilidad química. Las cerámicas de carburo de silicio tienen una dureza aún mayor y una mejor conductividad térmica, y pueden funcionar excepcionalmente en algunos entornos de alta temperatura y alto desgaste.

Vulanizado En Caucho

 

La vulcanización del caucho es un proceso de modificación química del caucho. Durante este proceso, las moléculas de caucho sufren reacciones de reticulación con agentes vulcanizantes (como el azufre) para formar una estructura de red tridimensional. El caucho vulcanizado tiene mejor elasticidad, resistencia al desgaste y propiedades antienvejecimiento. Al combinar la placa de desgaste cerámica con caucho vulcanizado, se pueden aprovechar ampliamente las ventajas de ambos. Es decir, se puede ejercer la alta resistencia al desgaste de la cerámica y se puede utilizar la elasticidad del caucho para amortiguar las fuerzas de impacto y absorber vibraciones.

Como materiales resistentes a la abrasión

 

Este tipo de material con placa de desgaste cerámica vulcanizada en caucho se utiliza principalmente en ocasiones donde se requiere resistencia al desgaste. En campos como la producción industrial, la minería y el transporte de materiales, los equipos y componentes suelen estar sujetos a desgaste causado por la abrasión y la fricción de partículas sólidas. Este material compuesto resistente al desgaste puede reducir eficazmente el desgaste, extender la vida útil de los equipos y mejorar la eficiencia de la producción.

II. Composición química y características de rendimiento.

Composición química

 

Pieza de cerámica:
Como se mencionó anteriormente, el componente principal de las cerámicas de alúmina es Al₂O₃ y su pureza puede variar según los requisitos de uso específicos. Generalmente, cuanto mayor sea la pureza, mejor será la dureza y la resistencia al desgaste. El componente principal de las cerámicas de carburo de silicio es el SiC, y también puede contener una pequeña cantidad de elementos impuros como carbono libre y silicio, lo que afectará su rendimiento hasta cierto punto. Durante el proceso de fabricación, se pueden agregar algunos fundentes o aditivos para mejorar el rendimiento de sinterización y las propiedades mecánicas de las cerámicas.

 

Parte de goma:
El componente principal del caucho es un polímero de alto peso molecular. Los más comunes incluyen caucho natural (el componente principal es poliisopreno) y cauchos sintéticos (como caucho de estireno-butadieno, caucho cis-1,4-polibutadieno, etc.). El caucho natural tiene buena elasticidad y resistencia a la tracción, y los cauchos sintéticos se pueden personalizar según los diferentes requisitos de rendimiento. Durante el proceso de vulcanización, además de los componentes del propio caucho, también se añadirán sustancias químicas como agentes vulcanizantes (como el azufre), aceleradores, activadores y agentes antienvejecimiento. La función del agente vulcanizante es reticular las moléculas de caucho. Los aceleradores pueden acelerar la velocidad de reacción de vulcanización. Los activadores pueden mejorar la actividad del agente vulcanizante y se utilizan agentes antienvejecimiento para evitar que el caucho envejezca debido a factores como la oxidación y la exposición a la luz durante el proceso de uso.

Características de rendimiento

 

Resistencia al desgaste:
La propia placa de desgaste cerámica tiene una excelente resistencia al desgaste. La dureza de los materiales cerámicos es mucho mayor que la de los materiales metálicos y no metálicos en general. Por ejemplo, la dureza de la cerámica de alúmina (la dureza de Mohs puede alcanzar aproximadamente 9) le permite resistir el rayado y el desgaste de las partículas sólidas. Cuando la placa de desgaste cerámica se vulcaniza en caucho, el caucho puede desempeñar un cierto papel protector, evitando que la cerámica se agriete cuando se somete a grandes impactos. Mientras tanto, el caucho también puede amortiguar hasta cierto punto el desgaste de las partículas en la cerámica, mejorando aún más la resistencia general al desgaste.

 

Resistencia al impacto:
El caucho vulcanizado tiene buena elasticidad y puede absorber y amortiguar las fuerzas de impacto externas. Durante el funcionamiento del equipo, si caen objetos pesados ​​o se producen colisiones repentinas, la pieza de goma puede reducir eficazmente el daño causado por las fuerzas de impacto a la placa de desgaste cerámica y al cuerpo del equipo. Esta resistencia al impacto permite que este material compuesto resistente al desgaste funcione de manera estable en algunos entornos de trabajo relativamente hostiles, como el sistema de transporte de minerales en las minas.

 

Flexibilidad y adaptabilidad:
El caucho vulcanizado hace que todo el material tenga cierto grado de flexibilidad. Esto permite que el material se ajuste mejor a la superficie del equipo y se adapte a componentes del equipo con diferentes formas y superficies curvas. Por ejemplo, en la protección de la pared interior de tuberías, este material puede adherirse estrechamente a la pared interior de la tubería, proporcionando una protección integral resistente al desgaste, sin la situación de que algunos materiales duros no estén bien adheridos.

 

Estabilidad química:
Los materiales cerámicos tienen buena estabilidad química. Las cerámicas de alúmina y las cerámicas de carburo de silicio muestran una alta resistencia a la corrosión en muchos medios químicos, como en soluciones ácidas y alcalinas. Esta estabilidad química permite que el material compuesto resistente al desgaste se utilice en algunos entornos con riesgo de corrosión química, como los equipos de transporte de materiales en la industria química.

 

 

 

 

 

 

Calificación	habitación (MPa)	Re(MPa) mín.	Un% mín.	Akv/J mín.
Acero de construcción naval de grado A.	400-520	235	22	grado ET	Espesor (mm)
				20	Menor o igual a 50		>50-70		>70-100
					L	C	L	C	L	C
					-	-	34	24	41	27

 

 

 

 

III. Campos de aplicación y procesos de fabricación

Campos de aplicación

 

Industria Minera:
Es ampliamente utilizado en equipos de trituración, molienda y transporte de minerales en minas. Por ejemplo, el uso de este material compuesto resistente al desgaste en la pared interior de la cavidad de trituración de las trituradoras y en el raspador de las cintas transportadoras puede reducir eficazmente el desgaste del equipo por los minerales y mejorar la vida útil del equipo. Durante el proceso de molienda de minerales, el uso de este material como revestimiento de la máquina trituradora puede resistir la fricción de alta velocidad de las partículas de mineral y reducir los costos de mantenimiento.

 

Industria energética:
En el sistema de transporte de carbón de las centrales térmicas, piezas como las tuberías de transporte de carbón y los conductos de descarga de carbón están fácilmente sujetos a la abrasión y al desgaste de los bloques de carbón. El material con placa de desgaste cerámica vulcanizada en caucho se puede utilizar como material de revestimiento para proteger las paredes internas de tuberías y conductos de descarga de carbón, reducir la aparición de desgaste y obstrucciones y garantizar el transporte fluido del carbón.

 

Industria del cemento:
En el proceso de producción de cemento, existe una gran cantidad de fricción de partículas en los eslabones de molienda y transporte de materias primas. Este material compuesto resistente al desgaste se puede utilizar para las placas de revestimiento de molinos de cemento, las carcasas de transportadores de tornillo y otras piezas, lo que puede mejorar significativamente la resistencia al desgaste de los equipos y reducir las fallas de los equipos y los tiempos de mantenimiento.

Procesos de fabricación

 

Preparación de placas de desgaste de cerámica:
Para las placas de desgaste de cerámica de alúmina, primero, el polvo de alúmina se mezcla uniformemente con una cantidad adecuada de aditivos (como aglutinantes, fundentes, etc.). Luego, el polvo mezclado se transforma en las formas y tamaños requeridos mediante métodos como prensado o moldeo por inyección. Después del moldeo, los cuerpos verdes se sinterizan a alta temperatura (generalmente, la temperatura de sinterización es de alrededor de 1600 - 1800 grados) para hacer que las partículas de polvo de alúmina se combinen completamente entre sí y formen una estructura cerámica densa. Para las placas de desgaste de cerámica de carburo de silicio, el proceso es similar, pero debido a la mayor dificultad para sinterizar el carburo de silicio, pueden ser necesarios métodos de sinterización especiales, como la sinterización por reacción o la sinterización por prensado en caliente.

 

Proceso de vulcanización del caucho:
Primero, las materias primas del caucho se mezclan con agentes vulcanizantes, aceleradores, activadores, agentes antienvejecimiento y otras sustancias químicas en una mezcladora para fabricar un caucho compuesto. Luego, la placa de desgaste cerámica se coloca en un molde y el caucho compuesto se inyecta en el molde para rodear la placa de desgaste cerámica. Bajo ciertas condiciones de temperatura (generalmente alrededor de 140 - 180 grados) y presión, se lleva a cabo la reacción de vulcanización. El tiempo de reacción depende de factores como el tipo de caucho y el tamaño del producto. Después de la vulcanización, el caucho y la placa de desgaste cerámica se combinan estrechamente para formar un material compuesto resistente al desgaste.

 

 

 

 

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