[行業新聞]低溫燒成陶瓷結合劑磨具優點分析
發布時間:2012-03-17 點擊次數:1047次陶瓷結合劑磨具具有強度較高,耐熱性能好,切削鋒利,磨削效率高,磨削過程中不易發熱和堵塞,熱膨脹量小,易控制加工精度,且容易修整等特點。
陶瓷結合劑磨具一般用于粗磨、半精磨、精磨及某些產品的拋光,接觸面積較大的成型磨削,超硬磨料燒結體的磨削等。陶瓷結合劑磨具廣泛應用于機械制造行業,許多重要的機器零件都要進行磨加工。如噴汽發動機,水壓汽輪機,一般用螺旋漿,軸承部件等。在這些零件的加工中陶瓷結合劑磨具都發揮了很好的作用。
陶瓷磨具產量比較大,從過去到現在,陶瓷磨具在磨具總的構成中一直占主要地位,盡管隨著結合劑材料種類的不斷發展和磨具種類的擴大,陶瓷磨具產量在磨具總產量中呈下降趨勢,但仍占有較大比例。因此,有必要對陶瓷結合劑磨具進行進一步的研究,比如降低燒成溫度以節約能源,改善磨具的結構與性能等。
一。低溫燒成陶瓷結合劑磨具的優勢
1.低溫燒成含義
就這個問題我從多方面進行了查找,沒有一個確定的答案,下面有幾個方面的例子:
通過配方調整使工業硬瓷的燒成溫度從1400℃降低到1300℃是低溫燒成;日用有骨質瓷外觀的陶瓷的燒成溫度從約1200℃降低到1050~1080℃是低溫燒成;工藝陶瓷燒成溫度已經達到850~900℃的低溫;低溫燒成、低膨脹性陶瓷釉料可在700~1000℃的低溫范圍燒成,并具有低的膨脹系數(熱膨脹系數α≤6.0×10-6/℃)。
所以一般說來,凡燒成溫度有較大幅度降低(60~100℃)且產品性能與通常燒成產品性能相近的燒成方法可稱為低溫燒成。
對我們陶瓷磨具來說燒成溫度從約1250℃降低到1150℃、1050℃也是低溫燒成,但人們習慣上把燒成溫度在1000℃以上稱為高溫燒成,在1000℃以下稱為低溫燒成。
2.低溫燒成是陶瓷磨具優勢與不足
為什么要進行低溫燒成呢?低溫燒成是陶瓷磨具的主要有如下優點:
(1)節約能源,降低燒成燃料成本陶瓷磨具生產中燃料費用占生產成本的比例很大,一般在30%以上。據有關資料介紹,燒成溫度1050℃以下消耗的熱能量約相當于1050~1320℃之間消耗的熱能量,這就是說高溫下單位溫升所消耗的熱能量比低溫下的要高的多,在高溫下每降低100℃,節能約1/6.
同時,低溫燒成還可以縮短燒成時間,利于實現快速燒成,對于節約能源具有顯著效果。當在同一隧道窯內燒成陶瓷磨具時,根據熱平衡計算,單位產品的熱量消耗量Q為:
式中:t-燒成時間,h;
N-窯內容車數,輛;
K,A-常數。
從上式可知,單位制品的熱耗與燒成時間呈直線關系,燒成時間每縮短10%,產量可增加10%,單位熱耗可降低4%,快速燒成既可以節約燃料,又可以提高產量,使生產成本大幅度降低。
(2)充分利用原料資源低溫燒成的普通陶瓷磨具,其配方組成中一般都應含有較多的熔劑成分。我國地方性原料含量比較豐富,這些地方性原料或低質原料(如瓷土尾礦、低質滑石等)及某些可以新開發的原料(如硅灰石、透輝石、霞石正長巖、含鋰礦物原料等)往往含有較多的低熔點成分,來源豐富,價格低廉,很適合制作低溫陶瓷磨具坯料,或者快速燒成陶瓷磨具坯料。因此,低溫燒成能充分利用原料資源,并且能促進新型陶瓷磨具原料的開發利用。
(3)提高窯爐與窯具的使用壽命陶瓷磨具產品的燒成溫度在很大幅度的降低后,可以減少匣缽的破損和高溫荷重變形。對于砌窯材料的材質要求也可降低,減少了建窯費用,同時還可以增加窯爐的使用壽命,延長檢修周期。在匣缽和耐火棚架支撐產品的材質方面也可降低性能要求,延長其使用壽命。
(4)縮短生產周期,提高生產效率低溫燒成除了節能和提高產量外,還可以大大地縮短生產周期和顯著地提高生產效率。通常的陶瓷磨具僅燒成一道工序就占50~70h,而采用低溫燒成時,總的燒成時間不足20h,當其它工序不變時,僅采用快速燒成就可以大大縮短生產周期。
(5)提高磨具的外觀和內在質量,減少燒成廢品。
低溫燒成時,白剛玉、碳化硅磨具不會出現發紅、鐵斑等現象,碳化硅磨具也不易產生"黑心",有利于磨具的商品化。