大瓷网【中国陶瓷网】，成就中国大瓷商！大瓷网致力于打造中国陶瓷行业门户网，弘扬陶瓷艺术文化！大瓷网（daciwang）讯：由于在水泥生产线上有诸多设备和管道内部长期受到物料或高浓度含尘气体的冲刷，比如立磨选粉机出口、磨机出口风管、选粉机、球磨机溜槽、下料斗、各种阀门内腔、闸板及输送管道等等，耐磨陶瓷涂料在以上各部位得到广泛的应用。目前，国产非金属耐磨材料在水泥企业、钢厂、电厂得到认可和应用。这里，钛盾科技从立磨粉磨系统对衬体的要求出发，谈谈该材料的机理。1.立磨粉磨系统对衬体的要求。立磨生产的粉料在高速气流的带动下，要和衬体发生强烈的碰撞和摩擦，进行能量交换。衬体遭受严重的冲击和冲刷，温度上升，易于受损。这就要求衬体具有以下性能：1.1较高的机械强度及韧性。粉料在立磨、选粉机及管道中进行输送时，速度在20m／s左右，粉料对内衬和管道壁产生垂直方向的压应力和平行方向的剪切应力，从而对它们造成强烈的冲刷和磨蚀，不断降低内衬厚度，降低使用寿命。内衬长时间经受应力作用，存在应力疲劳危险，所以必须具有良好的抗冲击韧性，尤其是剪切应力，它是内衬遭受破坏的主要原因。因此内衬材料要有较高的机械强度和韧性。在水泥生产中，因为矿渣硬度值最高，下面就以粉磨矿渣来进行分析。1.2良好的耐磨性能。由于高速气流的带动，粉料对衬体产生强烈的冲刷，必然加快内衬的磨损。因此内衬必须具有良好的耐磨性能，高强度未必耐磨，但是耐磨必须具有高强度。耐磨性不仅和材料的强度有关，而且和材料的性质密切相关。矿渣的硬度大概在莫氏6级、水泥熟料的硬度为莫氏4～5级，这就要求内衬材料的硬度必须在6级以上，不然就不可能耐磨。因此内衬材料应该在7～9级范围内选择。通常离子化合物和共价化合物有高的硬度，尤其是共价化合物。这是因为共价键为强结合健，其空间有很强的方向性，构成空间网络结构，形成强结合。如碳化硅、碳化钛、金刚石等，都具有高的硬度。而氧化物通常为离子化合物，部分氧化物的健强介于离子键和共价键之间，健强不及共价键，硬度稍低。因此内衬应在氧化物和碳化物、硼化物之中选择，从而达到较高的耐磨性。1.3良好的化学稳定性。立磨及输送管道要长期和矿渣接触，矿渣为CaO-A1203一Si0：系化合物，化学成分一般为：CaO38％～46％，Si0226％～42％，A12037％～O％，MgO4％～13％，Fe2O3．2％～1％，MnO0．1％～1％，S1％～2％。主要矿相为C2S，和ICAS。从化学成分和矿相可以知道，主要为碱性化合物，与制作方法有很大关系，且经常变化。这就要求内衬具有较好的耐碱性，不能与矿渣发生化学反应。如果和矿渣发生化学反应形成变质层，就会使内衬材料性能降低，耐磨性下降。同时由于变质层和原始内衬膨胀系数有差别，在温度变化时产生热应力，造成结构剥落，加剧内衬材料的磨损。因而要求内衬材料必须具有良好的化学稳定性。2、超强耐磨陶瓷涂料的理论依据。影响无机材料强度的因素是多方面的。材料强度的本质是内部质点间的结合力。为了使无机材料的实际强度提高到理论强度，材料科技工作者进行了长期的大量的研究，作了无数次试验。从对材料变形及断裂的分析可知，在晶体结构稳定的情况下，控制材料强度的主要参数有三个，即弹性模量E、断裂表面能尺和裂纹尺寸C。其中E是非结构敏感的参数，只和材料的性能有关；R与微观结构有关，主要与材料的晶界能、结合性和缺陷有关；裂纹尺寸C是一个控制强度的主要参数。因此要提高材料的强度和韧性，应主要从消除缺陷和改善界面、阻止裂纹扩展人手。2.1选择弹性模量高的原料，提高材料硬度和耐磨性。弹性模量E是一个重要的材料常数，是原子间结合强度的标志，实际上是原子间结合力曲线上任何点的曲线斜率。共价键、离子键结合的晶体，由于结合力较强，通常有较高的弹性模量。分子键结合力较弱，因此弹性模量也较小。而且弹性模量还和原子间距离有关。从上述可以知道，要想获得高强耐磨材料，应该选择离子和共价化合物，如氧化物、氮化物、碳化物及硼化物和刚玉、板状刚玉、致密刚玉、碳化硅、碳化钛、硼化钛。硼化锆等常被用做磨料，广泛地应用于磨具行业。2.2应该形成微晶、高密度的微观结构。为了消除缺陷，提高晶体的完整性，细、密、匀、纯是当前陶瓷发展的一个重要方向，近年来出现了许多微晶、高密度、高纯的陶瓷材料，如热压氮化硅陶瓷，密度接近理论值，几乎不含气孔，有极高的机械强度和耐磨性，是传统陶瓷所无法比拟的。特别是近些年出现的各种纤维和晶须，具有完整的晶体结构，几乎无缺陷，强度可以提高一个数量级。因此，在设计超强耐磨陶瓷涂料时，应该充分考虑材料的结构，尽量控制气孔的含量，提高浇注密度，细化原料的晶体发育，形成微晶结构，增加晶体的完整性。2.3采用钢纤维增强和金属网增强双重补强机制。为了提高材料的耐磨性和结构强