سختی تاخیر سرامیک قرقره چیست؟
به عنوان تأمین کننده تاخیر در سرامیک قرقره ، اغلب در مورد سختی این محصول اساسی سؤال می شود. درک سختی تاخیر سرامیک قرقره بسیار مهم است زیرا به طور مستقیم بر عملکرد ، دوام و مناسب بودن آن برای کاربردهای مختلف صنعتی تأثیر می گذارد.
مفهوم سختی در تاخیر در سرامیک قرقره
سختی در مواد ، از جمله تاخیر سرامیک قرقره ، به توانایی مقاومت در برابر تورفتگی ، خراش و سایش اشاره دارد. در زمینه تاخیر سرامیک قرقره ، یک ماده سختی بالا می تواند در برابر نیروهای ساینده که توسط کمربند نقاله ، مواد منتقل شده و شرایط عملیاتی سخت در تنظیمات صنعتی اعمال می شود ، مقاومت کنند.
روش های مختلفی برای اندازه گیری سختی تاخیر سرامیکی وجود دارد. یکی از متداول ترین روش ها مقیاس Mohs است. مقیاس Mohs مواد معدنی را از 1 (نرم ترین ، مانند تالک) به 10 (سخت ترین ، مانند الماس) رتبه بندی می کند. تاخیر سرامیک قرقره به طور معمول از مواد سرامیکی استفاده می کند که دارای سختی Mohs نسبتاً بالایی هستند. به عنوان مثال ، سرامیک های آلومینا ، که معمولاً در تاخیر سرامیک قرقره مورد استفاده قرار می گیرند ، در حدود 9 از سختی Mohs برخوردار هستند. این سختی زیاد به معنای این است که آنها می توانند در برابر خراش و سایش از بیشتر مواد منتقل شده در کمربندهای نقاله مانند ذغال سنگ ، سنگ معدن و ماسه مقاومت کنند.
راه دیگر برای اندازه گیری سختی ، تست سختی ویکرز است. این آزمایش شامل فشار دادن یک تورفتگی هرم مبتنی بر مربع به مواد تحت یک بار خاص و اندازه گیری اندازه تورفتگی به جا مانده است. تعداد سختی ویکرز بالاتر ماده سخت تر را نشان می دهد. تاخیر سرامیک قرقره ساخته شده از مواد سرامیکی پیشرفته می تواند مقادیر سختی ویکرز را در محدوده 1500 - 2000 HV داشته باشد ، که به طور قابل توجهی سخت تر از بسیاری از مواد صنعتی دیگر مانند فولاد یا لاستیک است.
اهمیت سختی در تاخیر در سرامیک قرقره
مقاومت در برابر پوشیدن
عملکرد اصلی تاخیر سرامیک قرقره محافظت از قرقره در برابر سایش است. تاخیر سرامیکی با سختی بالا می تواند در برابر اصطکاک ثابت و سایش ناشی از حرکت کمربند نقاله مقاومت کند. به عنوان مثال ، در یک عملیات معدن که مقادیر زیادی سنگ معدن در آن حمل می شود ، کمربندهای نقاله دائماً در برابر قرقره ها مالش می یابند. اگر عقب افتادگی قرقره به اندازه کافی سخت نباشد ، به سرعت فرسوده می شود و منجر به آسیب قرقره ، سوء استفاده از کمربند و افزایش هزینه های نگهداری می شود. با یک تاخیر در سرامیک سخت ، میزان سایش به طور قابل توجهی کاهش می یابد و عمر خدمات قرقره و سیستم نقاله به طور کلی افزایش می یابد.
کشش
سختی همچنین بر کشش بین قرقره و کمربند نقاله تأثیر می گذارد. یک سطح سرامیکی سخت می تواند در مقایسه با یک ماده نرم تر ، چنگال بهتری روی کمربند فراهم کند. این امر به این دلیل است که سطح سخت می تواند شکل و بافت خود را به مرور زمان حفظ کند و از یک نیروی اصطکاک مداوم بین قرقره و کمربند اطمینان حاصل کند. در برنامه هایی که به انتقال قدرت بالا نیاز است ، مانند سیستم های نقاله در مقیاس بزرگ ، کشش خوب برای جلوگیری از لغزش کمربند ضروری است ، که می تواند منجر به کاهش کارایی و خطرات ایمنی بالقوه شود.
مقاومت شیمیایی
علاوه بر سایش مکانیکی ، تاخیر سرامیک قرقره نیز ممکن است در برخی از محیط های صنعتی در معرض مواد شیمیایی مختلف قرار بگیرد. یک ماده سرامیکی سخت به طور کلی از نظر شیمیایی مقاوم تر از مواد نرم تر است. به عنوان مثال ، در یک گیاه شیمیایی که مواد خورنده در آن حمل می شوند ، یک تاخیر سرامیکی سخت می تواند در برابر حمله شیمیایی مقاومت کند و از یکپارچگی طولانی مدت قرقره اطمینان حاصل کند.
انواع مواد سرامیکی مورد استفاده در تاخیر سرامیک قرقره و سختی آنها
سرامیک آلومینا
سرامیک آلومینا یکی از متداول ترین مواد در تاخیر سرامیک قرقره است. آنها نسبتاً ارزان هستند و سختی و مقاومت در برابر سایش دارند. سرامیک های آلومینا به طور معمول دارای سختی MOHS در حدود 9 و مقادیر سختی ویکرز در محدوده 1500 - 1700 HV هستند. آنها برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی ، از سیستم های نوری تا متوسط - وظیفه حمل و نقل مناسب هستند.
زیرکونیا - آلومینا سخت شده (ZTA)
ZTA Wear Linerیک ماده سرامیکی پیشرفته تر است که سختی بالای آلومینا را با سختی زیرکونیا ترکیب می کند. سرامیک های ZTA در مقایسه با سرامیک آلومینای خالص ، سختی بالاتری و سختی شکستگی دارند. آنها می توانند ارزش سختی ویکرز را تا 1800 - 2000 HV داشته باشند. ZTA غالباً در برنامه های سنگین و سنگین استفاده می شود که در آن قرقره در معرض نیروهای با ضربه زیاد و سایش شدید ، مانند استخراج در مقیاس بزرگ و تولید سیمان قرار دارد.
کاربید سیلیکون
کاربید سیلیکون یکی دیگر از مواد سرامیکی سخت است که می تواند در تاخیر در سرامیک قرقره مورد استفاده قرار گیرد. این سختی در حدود 9.5 و هدایت حرارتی بسیار زیاد است. تاخیر کاربید سیلیکون برای برنامه هایی که در آن مقاومت در برابر دمای بالا نیز لازم است ، علاوه بر مقاومت در برابر سایش نیز مناسب است. با این حال ، این گرانتر از سرامیک آلومینا و ZTA است ، بنابراین به طور معمول در برنامه های تخصصی استفاده می شود.
عوامل مؤثر بر سختی تاخیر سرامیک قرقره
ترکیب سرامیکی
ترکیب مواد سرامیکی مهمترین عاملی است که بر سختی آن تأثیر می گذارد. همانطور که در بالا ذکر شد ، مواد سرامیکی مختلف مقادیر سختی متفاوت دارند. خلوص پودر سرامیک مورد استفاده در فرآیند تولید نیز نقش دارد. پودرهای سرامیکی بالاتر - خلوص به طور کلی منجر به تاخیر سرامیک سخت تر و همگن تر می شوند.
فرآیند تولیدی
فرآیند تولید تاخیر سرامیکی قرقره نیز می تواند بر سختی آن تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، فرآیند پخت و پز ، که شامل گرم کردن پودر سرامیک به دمای بالا برای تشکیل یک توده جامد است ، باید با دقت کنترل شود. اگر دمای پخت و پز خیلی کم باشد ، ذرات سرامیکی به درستی به هم وصل نمی شوند و در نتیجه ماده سختی کمتری ایجاد می شود. از طرف دیگر ، اگر دمای پخت بیش از حد زیاد باشد ، سرامیک ممکن است شکننده شود. تکنیک های پیشرفته تولید ، مانند فشار ایزوستاتیک داغ (HIP) می تواند برای تولید تاخیر سرامیکی با سختی یکنواخت تر و خصوصیات مکانیکی بهتر استفاده شود.
برنامه های کاربردی بر اساس نیازهای سختی
نور - برنامه های وظیفه
در برنامه های سبک - وظیفه ، مانند در صنایع فرآوری مواد غذایی یا بسته بندی ، نیازهای سختی برای تاخیر در سرامیک قرقره نسبتاً کم است. تاخیر سرامیک آلومینا با سختی متوسط می تواند کافی باشد. این برنامه ها به طور معمول شامل انتقال مواد سبک و غیر ساینده است ، بنابراین سایش و پارگی روی قرقره ها به اندازه شدید نیست.
برنامه های کاربردی متوسط
برنامه های کاربردی متوسط ، مانند در صنایع فرآوری چوب یا بازیافت ، به سختی کمی نیاز دارند.آستر مقاوم در برابرساخته شده از سرامیک ZTA ممکن است انتخاب خوبی باشد. این صنایع با موادی که ساینده تر از مواردی هستند که در کاربردهای سبک هستند ، سروکار دارند ، بنابراین برای اطمینان از عمر طولانی تر ، یک تاخیر سرامیکی سخت تر لازم است.
برنامه های سنگین - وظیفه
در کاربردهای سنگین ، مانند معدن ، تولید سیمان و تولید فولاد ، بالاترین - تاخیر سرامیک سختی لازم است. کاربید سیلیکون یا سرامیک پیشرفته ZTA می تواند در این برنامه ها استفاده شود. قرقره های موجود در این صنایع در معرض سایش شدید ، نیروهای با ضربه بالا و گاهی اوقات درجه حرارت بالا قرار می گیرند ، بنابراین فقط سخت ترین و با دوام ترین تاخیر سرامیکی می تواند شرایط را برآورده کند.
پایان
سختی تاخیر سرامیک قرقره یک عامل مهم است که عملکرد و مناسب بودن آن را برای کاربردهای مختلف صنعتی تعیین می کند. با درک مفهوم سختی ، روشهای اندازه گیری آن و عواملی که بر آن تأثیر می گذارد ، صنایع می توانند تاخیر سرامیکی مناسب را برای سیستم های نقاله خود انتخاب کنند. این که آیا این یک کاربرد سبک در صنایع غذایی یا یک کاربرد سنگین در معدن است ، یک سرامیک با سختی مناسب برای پاسخگویی به نیازها وجود دارد.
اگر به تاخیر سرامیکی قرقره با کیفیت بالا نیاز دارید ، ما برای کمک به اینجا هستیم. ما طیف گسترده ای ازبوش سرامیکیو محصولات تاخیر سرامیکی قرقره با سطح سختی های مختلف متناسب با نیازهای خاص شما. برای بحث در مورد نیازهای خود با ما تماس بگیرید و بررسی کنید که چگونه محصولات ما می توانند کارایی و قابلیت اطمینان سیستم های نقاله شما را بهبود بخشند.
منابع
- Callister ، WD ، & Rethwisch ، DG (2011). علوم و مهندسی مواد: مقدمه. ویلی
- Schwartzwalder ، KR ، & Somers ، WA (1963). سرامیک سلولی. طبیعت ، 199 (4896) ، 1269 - 1274.
- Ashby ، MF ، & Jones ، DRH (2005). مهندسی مواد 1: مقدمه ای برای خواص ، برنامه ها و طراحی. Butterworth - Heinemann.