Deunyddiau Ceramig Uwch ar gyfer Cymwysiadau Gwasanaeth Llym

Rydym yn defnyddio cwcis i wella eich profiad. Trwy barhau i bori'r wefan hon rydych yn cytuno i'n defnydd o gwcis.Mwy o wybodaeth.
Nid oes gan wasanaeth difrifol unrhyw ddiffiniad swyddogol. Gellir meddwl ei fod yn cyfeirio at amodau gweithredu lle mae ailosod falf yn gostus neu'n lleihau gallu'r broses.
Mae angen byd-eang i leihau costau cynhyrchu prosesau i wella proffidioldeb ym mhob diwydiant sy'n cynnwys amodau gwasanaeth llym. Mae'r rhain yn amrywio o olew a nwy a phetrocemegol i gynhyrchu niwclear a phŵer, prosesu mwynau a mwyngloddio.
Mae dylunwyr a pheirianwyr yn gweithio i gyflawni hyn mewn gwahanol ffyrdd.Y dull mwyaf priodol yw cynyddu amser ac effeithlonrwydd trwy reolaeth effeithiol o baramedrau prosesau megis cau i lawr yn effeithiol a rheoli llif wedi'i optimeiddio.
Mae optimeiddio diogelwch hefyd yn chwarae rhan hanfodol, oherwydd gall llai o amnewidiadau arwain at amgylchedd cynhyrchu mwy diogel. Yn ogystal, mae'r cwmni'n ceisio lleihau'r rhestr o offer, gan gynnwys pympiau a falfiau, a'r handlen ofynnol. trosiant enfawr ar eu hasedau. O ganlyniad, mae'r gallu prosesu cynyddol yn arwain at lai o bibellau ac offer (ond mwy o ddiamedr) ar gyfer yr un llif cynnyrch a llai o fetrau.
Mae hyn yn awgrymu, yn ogystal â gorfod bod yn fwy ar gyfer diamedrau pibell ehangach, bod angen i gydrannau system unigol wrthsefyll amlygiad hirfaith i amgylcheddau llym i leihau'r angen am waith cynnal a chadw ac ailosod mewn swydd.
Mae angen i gydrannau, gan gynnwys falfiau a pheli, fod yn gadarn i weddu i'r cais a ddymunir, ond hefyd yn darparu bywyd gwasanaeth estynedig. Fodd bynnag, problem fawr gyda'r rhan fwyaf o geisiadau yw bod cydrannau metel wedi cyrraedd terfynau eu galluoedd perfformiad. Mae hyn yn awgrymu y gallai dylunwyr dod o hyd i ddewisiadau amgen i ddeunyddiau anfetelaidd, yn enwedig deunyddiau ceramig, ar gyfer cymwysiadau gwasanaeth heriol.
Mae paramedrau nodweddiadol sy'n ofynnol i weithredu cydrannau o dan amodau gwasanaeth difrifol yn cynnwys ymwrthedd sioc thermol, ymwrthedd cyrydiad, ymwrthedd blinder, caledwch, cryfder a chaledwch.
Mae gwytnwch yn baramedr allweddol oherwydd gall cydrannau llai gwydn fethu'n drychinebus. Diffinnir caledwch deunydd ceramig fel y gwrthiant i ymlediad crac. Mewn rhai achosion gellir ei fesur gan ddefnyddio'r dull mewnoliad, gan arwain at werth artiffisial o uchel. mae trawst rhicyn ag ochrau yn darparu mesuriadau cywir.
Mae cryfder yn gysylltiedig â chaledwch, ond mae'n cyfeirio at yr un pwynt lle mae deunydd yn methu'n drychinebus pan roddir straen arno. mesur ar bar prawf.Mae'r prawf tri phwynt yn darparu gwerthoedd 1% yn uwch na'r prawf pedwar pwynt.
Er y gellir mesur caledwch ar amrywiaeth o raddfeydd gan gynnwys Rockwell a Vickers, mae graddfa microhardness Vickers yn addas iawn ar gyfer deunyddiau ceramig uwch. Mae caledwch yn amrywio yn gymesur â gwrthiant traul y deunydd.
Mewn falfiau sy'n gweithredu mewn modd cylchol, mae blinder yn broblem fawr oherwydd agor a chau'r falf yn barhaus. Blinder yw'r trothwy cryfder y mae deunydd yn tueddu i fethu islaw ei gryfder flexural arferol y tu hwnt i hynny.
Mae ymwrthedd cyrydiad yn dibynnu ar yr amgylchedd gweithredu a'r cyfryngau sy'n cynnwys y deunydd.Mae llawer o ddeunyddiau ceramig uwch yn perfformio'n well na metelau yn y maes hwn, ac eithrio rhai deunyddiau sy'n seiliedig ar zirconia sy'n “diraddio'n hydrothermol” pan fyddant yn agored i stêm tymheredd uchel.
Mae sioc thermol yn effeithio ar geometreg rhannol, cyfernod ehangu thermol, dargludedd thermol, caledwch, a chryfder. darparu lefelau derbyniol o ymwrthedd sioc thermol.
Mae cerameg uwch wedi'u defnyddio ers blynyddoedd lawer ac maent yn boblogaidd ymhlith peirianwyr dibynadwyedd, peirianwyr planhigion a dylunwyr falf sy'n mynnu perfformiad uchel a gwerth.Yn dibynnu ar y gofynion cais penodol, mae yna wahanol fformwleiddiadau unigol sy'n addas ar gyfer gwahanol ddiwydiannau. Fodd bynnag, mae pedwar cerameg uwch yn o arwyddocâd ym maes falfiau gwasanaeth difrifol, ac maent yn cynnwys carbid silicon (SiC), nitrid silicon (Si3N4), alwmina a zirconia.Valve a deunyddiau pêl falf yn cael eu dewis yn seiliedig ar ofynion cais penodol.
Defnyddir dau brif fath o zirconia mewn falfiau sydd â'r un cyfernod o ehangu thermol ac anystwythder â zirconia sydd wedi'i sefydlogi'n rhannol (Mg-PSZ) dur. ) yn anoddach ond yn dueddol o ddiraddio hydrothermol.
Mae Silicon Nitride (Si3N4) ar gael mewn gwahanol fformwleiddiadau.Gas Pressure Sintered Silicon Nitride (GPPSN) yw'r deunydd a ddefnyddir amlaf ar gyfer falfiau a chydrannau falf, gan gynnig caledwch a chryfder uchel, ymwrthedd sioc thermol ardderchog a sefydlogrwydd thermol yn ogystal â chaledwch cyfartalog. Yn ogystal, mae Si3N4 yn darparu lle addas ar gyfer zirconia mewn amgylcheddau stêm tymheredd uchel, gan atal diraddio hydrothermol.
Oherwydd cyllidebau tynn, gall manylebwyr ddewis o ddeunyddiau SiC neu Alumina.Both mae caledwch uchel, ond nid ydynt yn gryfach na zirconia neu silicon nitride.This yn dangos bod y deunyddiau hyn yn addas iawn ar gyfer ceisiadau cydran statig megis bushings falf a seddi, yn hytrach na peli neu ddisgiau straen uwch.
Mae gan ddeunyddiau cerameg uwch wydnwch is a chryfder tebyg na deunyddiau metelaidd a ddefnyddir mewn cymwysiadau falf gwasanaeth difrifol, gan gynnwys haearn cromiwm (CrFe), carbid twngsten, Hastelloy a Stellite.
Mae cymwysiadau gwasanaeth llym yn cynnwys defnyddio falfiau cylchdro fel falfiau glöyn byw, trunions, falfiau pêl arnofiol a springs.Mewn cymwysiadau o'r fath, mae Si3N4 a zirconia yn darparu ymwrthedd sioc thermol, caledwch a chryfder i wrthsefyll yr amgylcheddau llymaf. Oherwydd y caledwch a'r ymwrthedd cyrydiad o'r deunydd, mae bywyd gwasanaeth y cydrannau sawl gwaith yn uwch na bywyd cydrannau metel. Mae manteision eraill yn cynnwys nodweddion perfformiad y falf dros ei oes ddefnyddiol, yn enwedig mewn meysydd lle mae gallu cau a rheolaeth yn cael eu cynnal.
Dangosir hyn wrth gymhwyso pêl kynar/RTFE falf 65 mm (2.6 modfedd) a leinin sy'n agored i 98% o asid sylffwrig ac ilmenit, sy'n cael ei drawsnewid yn pigment titaniwm ocsid. Mae natur ymosodol y cyfrwng yn golygu y gall y cydrannau hyn para hyd at chwe weeks.However, gan ddefnyddio bêl-falf trim (Ffigur 1) a weithgynhyrchwyd o Nilcra!", mae magnesia perchnogol sefydlogi'n rhannol zirconia (Mg-PSZ) sy'n darparu caledwch rhagorol a gwrthsefyll cyrydiad, yn darparu gwasanaeth di-dor tair blynedd heb unrhyw traul canfyddadwy.
Mewn falfiau llinol gan gynnwys falfiau ongl, sbardun neu glôb, mae zirconia a nitrid silicon yn addas ar gyfer plwg a sedd oherwydd natur “sedd galed” y cynhyrchion hyn. Yn yr un modd, gellir defnyddio alwminiwm ocsid mewn rhai leinin a chewyll. o selio gellir ei gyflawni drwy gyfateb malu peli ar y sedd falf.
Ar gyfer bushings falf, gan gynnwys plwg falf, cilfach ac allfa, neu bushings corff, gall unrhyw un o'r pedwar prif ddeunyddiau ceramig yn cael ei ddefnyddio yn dibynnu ar y cais requirements.The caledwch uchel a gwrthsefyll cyrydiad y deunydd yn profi i fod yn fuddiol i'r perfformiad a gwasanaeth bywyd y cynnyrch.
Cymerwch, er enghraifft, falf glöyn byw DN150 a ddefnyddir mewn purfa bocsit Awstralia.Gall cynnwys silica uchel y cyfryngau achosi lefelau uchel o draul ar falf bushings.The leininau a disgiau gwreiddiol eu gwneud o 28% CrFe aloi a dim ond eu defnyddio ar gyfer 8 i 10 wythnos. Fodd bynnag, gyda falfiau wedi'u gwneud o Nilcra! "Zirconia (Ffigur 2), cynyddodd bywyd y gwasanaeth i 70 wythnos.
Oherwydd eu caledwch a'u cryfder, mae cerameg yn gweithio'n dda yn y rhan fwyaf o geisiadau falf. Fodd bynnag, eu caledwch a'u gwrthiant cyrydiad sy'n cyfrannu at hirhoedledd y falf. Mae hyn yn ei dro yn lleihau costau cylch bywyd cyffredinol trwy leihau amser segur ar gyfer rhannau newydd, gan ostwng cyfalaf gweithio a rhestr eiddo, lleihau codi a chario, a gwella diogelwch trwy lai o ollyngiadau.
Mae'r defnydd o ddeunyddiau ceramig mewn falfiau pwysedd uchel wedi bod yn un o'r pryderon mawr ers amser maith oherwydd bod y falfiau hyn yn destun llwythi echelinol neu dirdro uchel. Fodd bynnag, mae chwaraewyr mawr yn y maes bellach yn datblygu dyluniadau pêl falf i wella goroesiad trorym gyrru.
Cyfyngiad mawr arall yw maint.Y sedd fwyaf a'r bêl fwyaf (Ffigur 3) a gynhyrchir o magnesia zirconia wedi'i sefydlogi'n rhannol yw DN500 a DN250, yn y drefn honno.
Er bod deunyddiau ceramig bellach wedi profi i fod yn ddewis addas, mae angen dilyn rhai canllawiau syml i wneud y gorau o'u perfformiad. Dylid defnyddio deunyddiau ceramig yn gyntaf yn unig pan fo angen lleihau corneli cost.Sharp a dylid osgoi crynodiadau straen yn fewnol ac allanol.
Rhaid ystyried unrhyw anghydweddiad ehangu thermol posibl yn ystod y cyfnod dylunio. Er mwyn lleihau straen cylchyn, mae angen cadw'r ceramig ar y tu allan, nid y tu mewn. Yn olaf, dylid ystyried yr angen am oddefiannau geometrig a gorffeniad wyneb yn ofalus, gan fod y rhain yn gallu ychwanegu cost sylweddol a diangen.
Trwy ddilyn y canllawiau hyn a'r arferion gorau ar gyfer dewis deunyddiau a chydgysylltu â chyflenwyr o ddechrau prosiect, gellir sicrhau ateb delfrydol ar gyfer pob cais gwasanaeth difrifol.
Mae'r wybodaeth hon yn deillio o ddeunydd, adolygiadau ac addasiadau a ddarparwyd gan Morgan Advanced Materials.
Deunyddiau Uwch Morgan - Cerameg Technegol. (Tachwedd 28, 2019).Deunyddiau cerameg uwch ar gyfer cymwysiadau gwasanaeth heriol.AZOM.Retrieved January 14, 2022 from https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
Deunyddiau Uwch Morgan - Serameg Dechnegol. "Deunyddiau Ceramig Uwch ar gyfer Cymwysiadau Gwasanaeth Llym". AZOM.Ionawr 14, 2022..
Morgan Advanced Materials – Cerameg Technegol.”Deunyddiau Ceramig Uwch ar gyfer Cymwysiadau Gwasanaeth Llym”.AZOM.https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.(Cyrchwyd 14 Ionawr 2022).
Deunyddiau Uwch Morgan - Serameg Dechnegol.2019. Deunyddiau Ceramig Uwch ar gyfer Cymwysiadau Gwasanaeth Llym.AZoM, cyrchwyd 14 Ionawr 2022, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
Yn y cyfweliad hwn, mae AZoM yn siarad â Mohamed Rahaman, Athro Emeritws Gwyddor Deunyddiau a Pheirianneg ym Mhrifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Missouri, am fiocerameg a’u defnydd posibl mewn peirianneg fiofeddygol.
Siaradodd AZoM â Dr. Iolanda Duarte a Juliane Moura am eu hymchwil, sy'n ystyried presenoldeb fflora eithafol ar baneli ffotofoltäig.
Siaradodd AZoM â’r Athro Andrea Fratalocchi o KAUST am ei waith ymchwil, sy’n canolbwyntio ar agweddau ar lo sydd heb eu cydnabod yn flaenorol.
Gall cymhwyso saim yn amhriodol arwain at nifer o fethiannau dwyn.With nad yw 40% o'r bywyd dwyn yn ddigonol i ddarparu ei werth peirianneg, mae underlubrication a overlubrication yn feysydd allweddol i'w monitro. amser iawn.
Dyma ffoil copr safonol wedi'i rolio JX Nippon Mining & Metals gyda hyblygrwydd delfrydol a gwrthsefyll dirgryniad.
Mae XRDynamic (XRD) 500 Anton Paar yn diffractometer pelydr-X powdr amlbwrpas awtomataidd. Mae'n ddyfais XRD effeithlon ac amlbwrpas.