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陶瓷材料屬于什么材料?他的性能特點是什么?

日期: 2022-05-23
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  近年來隨著國內外磁力驅動泵的迅速發展,根據泵所輸送介質的特殊性,并結合泵所要承受的力學特殊性對泵的材料進行更新,在泵設計中采用了許多新的特性材料,今天我們就講講磁力驅動泵使用的這些特殊材料。

  <b>陶瓷材料屬于什么材料?他的性能特點是什么?</b>

  

? ? ? ?(1) 隔離套用新材料


  采用氟塑料制作隔離套在較小功率磁力驅動泵上已普遍使用,從使用效果看在低溫低壓下較為理想。采用的氟塑料主要有:聚四氟乙烯、偏三氟、偏二氟等材料。

  氟塑料隔離套由纖維增強的氟塑料制成,也可以用薄壁金屬筒或金屬網狀件加強這種氟塑料隔離套的特性,既可減少產生渦流損失,又可提高泵的抗壓強度。


  (2) 泵軸用新材料


  采用Al2O3、 Si3N4 、SiC 陶瓷作為磁力驅動泵泵軸的制作材料在國內已得到了成功的應用。

  陶瓷屬于無機非金屬材料,廣義的陶瓷通常被定義為一種通過高溫燒結而成的無機非金屬材料。高溫結構陶瓷主要是離子鍵和供價鍵結合,其結合力是比較強的正負離子間的靜電引力或共用電子對,所以它具有高的熔點和硬度。陶瓷是一種多晶多相體系結構,由大量微細晶粒組成。晶粒之間存在一定量的氣孔、微裂紋和析出物。

  國內試制的陶瓷軸是由精制的超細粉末原料,經過合理的配制冷壓成形。配方中含有膠黏劑、除氣劑、增韌劑等,經高溫燒結而成。

  陶瓷的力學性質通常是在外力作用下不發生顯著形變或被破壞,它的彈性模量很高,抗拉及抗彎強度遠遠低于抗壓強度,抗沖擊強度低。


  在國外,陶瓷部件一般是采用熱等靜壓方法生產的,熱等靜壓是在高壓容器內用氣體(氬氣或氮氣)對樣品進行各向相同的均勻加壓。這種設備中,氣體壓力可達300MPa,加熱溫度可達2000℃。熱等靜壓可以燒結形狀復雜的制品,使產品獲得很高的密度和優良的物理與機械性能,但價格昂貴,現在,我國這方面的技術相對薄弱。

  同時,用陶瓷做泵軸在國內仍屬試制或試用階段,目前主要從三方面來改善陶瓷軸的工況條件,以彌補制造工藝上的不足。


  首先,在泵軸設計上采用簡單幾何形狀,軸固定設計為柔性連接,常規金屬軸都是剛性支撐,而陶瓷軸最怕 沖擊載荷,為防止軸脆性斷裂,軸端被固定安放在氟塑料或其它軟質材料的件上,在運轉過程中使支撐件有彈性形變,軸對載荷有一定的緩沖作用。

  其次,盡量減輕陶瓷軸上的負荷。在設計中盡可能減輕葉輪、內磁轉子等其它零部件的質量,減小軸上負荷。

  第三,縮短軸的長度。合理進行結構設計,盡可能縮短軸的長度。

  經過實踐證明:采取這三條措施的軸具有足夠的強度,運轉性能良好,經過連續運轉,無任何異常現象,與同類型裝置使用過的各種類型的耐腐蝕泵包括不銹鋼泵、鈦鋼泵相比較,其軸的使用壽命及使用狀態都較為理想。

<b>陶瓷材料屬于什么材料?他的性能特點是什么?</b>


? ? ? (3) 泵殼過流部分、內磁體包封用新材料


  泵殼過流部分、內磁體包封等部件采用耐熱、耐腐蝕性能強、機械性能好的氟塑料材料,目前已被廣泛地試制、試用,特別是在乙烯強腐蝕介質中已廣泛應用。

  氟塑料材料具有優良的耐熱性、抗蝕性及其它性能,特別是F3、F2材料,與聚四氟乙烯相比,相對密度相近(為2.07~2.08)硬度大,摩擦系數大。與鋼相對為0.3.耐熱性及高溫耐腐蝕性比F4稍差,但有良好的耐熱流(蠕變)性,高的壓縮強度,良好的耐磨性和尺寸穩定性。反復彎折,不影響性能,號稱氟塑料中的“尼龍”。作為泵的耐腐蝕襯里,粘接強度高,效果良好。氟塑料是現代工程材料之一,由于具有各種金屬所不具有的優越性能,在國外發展成為工業部門不可缺少的材料。

(素材來自網絡,侵刪)

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