Alumina keramiske kugle (Al₂O₃) og zirconia hærdet aluminiumoxid keramiske kugle (ZTA) er meget udbredt i det industrielle område af keramiske materialer og har deres egne egenskaber i ydeevne. Dette papir vil lave en sammenlignende analyse ud fra tre dimensioner af materialeegenskaber, applikationsscenarier og økonomi for at give beslutningsgrundlag- for ingeniørudvælgelse.
Sammenligning af materialers egenskaber
Med hensyn til fysiske egenskaber viser aluminakugler en densitet på mere end 92%, Rockwell-hårdheden når HRA85-90, men brudsejheden er kun 3,5-4,0MPa ·m¹/². ZTA introducerer 15-20% zirconiumoxid (ZrO₂), mens hårdheden af HRA88-92 opretholdes, brudsejheden øges til 6,0-8,0 MPa·m¹/², og bøjningsstyrken øges med 30% til 450MPa.
Forskelle i anvendelse
Med høj omkostningsydelse bruges aluminakugler i vid udstrækning i lav-belastningsscenarier såsom papirmaskiner og kemikaliepumpeventiler. ZTA Keramisk kugle i anvendelsen af mine knuser foring plade, levetiden på op til 2,3 gange den almindelige aluminiumoxid kugle, især velegnet til høj påvirkning, høj slid ekstreme forhold.
Med hensyn til temperaturtilpasning kan aluminiumkuglen arbejde stabilt ved 800 grader C, og varmechoktemperaturen på ZTA øges til 1200 grader C på grund af faseovergangsegenskaberne for zirconia. Et røggasbehandlingssystem i et termisk kraftværk bruger ZTA Keramisk kugle som tætninger for at opnå problemfri drift i 18.000 timer ved 950 grader.
Økonomisk analyse af ZTA Keramisk kugle
Ud fra anskaffelsesomkostningerne er prisen på Zirconia-hærdet aluminakugle 2-3 gange prisen for aluminakugle. Beregningen af den fulde livscyklusomkostning viser dog, at i svære scenarier som mineknusning kan udskiftningsomkostningerne for Zirconia-hærdede aluminiumoxidkugler reduceres med op til 45 % på grund af forlænget levetid. En cementproduktionslinjerenovering viser, at efter vedtagelse af ZTA slibelegeme, reduceres de årlige vedligeholdelsesomkostninger med 28%, og udstyrets nedetid reduceres med 60%.
Sammenfattende er aluminakugler velegnede til omkostningseffektivt-valg under konventionelle arbejdsforhold, mens hærdet aluminiumoxid med Zirconia Zta-bold har betydelige fordele under ekstreme arbejdsforhold.
