Что такое циркониевый плавленый оксид алюминия?
Циркониевый плавленый корунд (ZFA) — это синтетическое высокопроизводительное абразивное зерно, получаемое путем плавления смеси оксида алюминия (Al₂O₃) и диоксида циркония (ZrO₂) в электродуговой печи при температуре более 2000 °C.
Это не просто смесь, а уникальная эвтектическая композитная структура . Это означает, что расплавленные оксид алюминия и диоксид циркония охлаждаются и затвердевают вместе, образуя тонкую, переплетённую микроструктуру, в которой два материала тесно переплетаются. Эта структура — ключ к его превосходным свойствам.
Наиболее распространенная марка содержит около 25% оксида циркония и 75% оксида алюминия , что является оптимальным составом для эвтектической реакции и наилучших механических свойств.
| ТИПИЧНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ | ТИПИЧНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА | ||
| SiC | ≥98% | Твердость: | Моос: 9,15 |
| SiO2 | ≤1% | Температура плавления: | Возгонка при 2250 ℃ |
| H2O3 | ≤0,5% | Максимальная рабочая температура: | 1900℃ |
| Fe2O3 | ≤0,3% | Удельный вес: | 3,2-3,45 г/см3 |
| ФК | ≤0,3% | Насыпная плотность (LPD): | 1,2-1,6 г/см3 |
| Магнитное содержание | ≤0,02% | Цвет: | Черный |
| Форма частиц: | Шестиугольный | ||
Как это сделано?
Производственный процесс имеет решающее значение:
-
Сырье: В качестве основного сырья используются высокочистый глинозем (часто из бокситов) и силикат циркония (ZrSiO₄, цирконовый песок).
-
Плавка: материалы загружаются в электродуговую печь. Мощный электрический ток создаёт дугу с температурой более 2000°C, полностью расплавляя шихту.
-
Охлаждение и затвердевание: Расплавленный материал охлаждается в контролируемых условиях. Именно в процессе охлаждения формируется уникальная эвтектическая структура , состоящая из мельчайших пластинок диоксида циркония, равномерно распределенных в матрице оксида алюминия.
-
Дробление и сортировка: Полученный большой затвердевший слиток затем дробится, измельчается и точно просеивается до различных размеров зерен в соответствии с его предполагаемым применением.
Ключевые свойства
| Свойство | Описание | Почему это важно |
|---|---|---|
| Высокая прочность | Это его отличительная особенность. Мелкие пластины диоксида циркония действуют как барьеры, препятствуя распространению трещин в матрице оксида алюминия. | Зерно гораздо более устойчиво к растрескиванию под высоким давлением, что обеспечивает более длительный срок службы абразива. |
| Самозатачивающийся | По мере износа абразивного инструмента пластинки диоксида циркония способствуют разрушению зерна на микроуровне, постоянно обнажая новые острые режущие кромки. | Он обеспечивает постоянную скорость резки, не тупится и не «покрывается слоем ржавчины» так быстро, как другие абразивные материалы. |
| Высокая прочность | Взаимозацепляющаяся эвтектическая структура обеспечивает превосходную механическую прочность. | Он способен выдерживать большие нагрузки, возникающие при тяжелых операциях шлифования и резки. |
| Хорошая твердость | Хотя он и не такой твердый, как чистый оксид алюминия или карбид кремния, сочетание твердости и исключительной прочности делает его настолько эффективным. | Он может эффективно резать твердые металлы. |
Приложения
Циркониевый плавленый корунд — это высококачественный абразивный материал, выбираемый для самых требовательных применений, в первую очередь в металлообработке.
-
Абразивные инструменты:
-
Усиленные отрезные круги: Это одна из основных сфер применения. Их прочность позволяет быстро и надежно резать стальные прутки, стержни и другие материалы с высокой прочностью на разрыв.
-
Шлифовальные круги: используются для тяжелого шлифования, зачистки (удаления дефектов с отливок) и доводки стальных заготовок и слябов.
-
Абразивные материалы с покрытием: используются в высокопроизводительных шлифовальных лентах и дисках для металла и дерева, где требуются длительный срок службы и агрессивная резка.
-
-
Дробеструйная очистка и подготовка поверхности:
-
Используется в качестве пригодного для вторичной переработки абразивного материала для интенсивной очистки, удаления заусенцев и создания профиля поверхности на стали (например, в судостроении, при работе с металлоконструкциями).
-
-
Огнеупоры:
-
Высокая термостойкость и прочность делают его превосходным заполнителем для высокоэффективных огнеупорных бетонов и кирпичей, используемых в печах.
-
