Materiale composito di zirconio-zirconio con alta durezza e resistenza agli urti

DESCRIZIONE DEL PRODOTTO

La zirconia-allumina indurita, comunemente nota come ZTA, è una ceramica composita allumina-zirconia sviluppata per applicazioni in cui è necessario considerare sia l'abrasione che l'impatto. La matrice di allumina fornisce durezza e resistenza all'usura, mentre la fase di zirconia migliora la tenacità alla frattura e aiuta la ceramica a resistere alle scheggiature legate all'impatto.

Per applicazioni di protezione dall'usura, la ZTA può essere prodotta come piastrelle individuali o blocchi ceramici relativamente grandi. Questi componenti ceramici possono essere forniti separatamente o combinati con gomma e una piastra di supporto in acciaio opzionale per formare rivestimenti sostituibili per scivoli, tramogge, contenitori e attrezzature di trasferimento.

Perché combinare allumina e zirconia?

La ceramica di allumina convenzionale è ampiamente utilizzata nelle applicazioni di abrasione per scorrimento grazie alla sua durezza e alle prestazioni di usura stabili. Tuttavia, la ceramica è intrinsecamente fragile e i gradi di allumina standard possono creparsi o scheggiarsi se esposti a impatti ripetuti da particelle grandi o affilate.

La ZTA utilizza l'allumina come fase ceramica principale e introduce la zirconia per migliorare la tenacità. Lo scopo non è sostituire l'allumina in ogni applicazione, ma fornire un'altra opzione per le posizioni in cui le normali piastrelle antiusura in allumina subiscono danni prematuri a causa dell'impatto.

La scelta tra allumina e ZTA dovrebbe quindi basarsi sul meccanismo di usura effettivo:

• L'allumina standard è comunemente utilizzata per l'abrasione per scorrimento con impatto limitato.
• La ZTA è più adatta per posizioni con abrasione combinata e impatto ripetuto.
• I rivestimenti ZTA supportati da gomma possono essere considerati quando è necessaria un'ulteriore ammortizzazione dell'impatto.
• I pannelli supportati da acciaio sono utili quando il rivestimento deve essere fissato meccanicamente e sostituito.

Dal materiale ZTA a un rivestimento antiusura finito

La ceramica bianca visibile sulla superficie di usura è il componente ZTA. Svolge la maggior parte del contatto abrasivo del materiale trasportato.

Per il rivestimento a blocchi grandi mostrato nelle immagini del prodotto, i blocchi ceramici ZTA sono disposti su un supporto in gomma. Una piastra in acciaio può essere aggiunta dietro la gomma quando è necessario un pannello rigido e montato meccanicamente.

Gli strati svolgono funzioni diverse:

• La ceramica ZTA forma la superficie dura e resistente all'usura.
• La gomma ammortizza l'impatto e aiuta a distribuire lo stress locale.
• Il supporto in acciaio supporta il pannello completo e fornisce una base di montaggio.

La ceramica può anche essere fornita senza gomma o acciaio quando i clienti necessitano di blocchi antiusura individuali da incollare in attrezzature esistenti.

Perché utilizzare blocchi ceramici ZTA di grandi dimensioni?

Un rivestimento realizzato con blocchi ceramici più grandi ha meno giunti rispetto a uno realizzato con molte piccole piastrelle. Su superfici di attrezzature piane o leggermente curve, ciò fornisce una faccia di usura più continua e riduce il numero di linee di giunzione esposte al flusso del materiale.

I blocchi grandi sono spesso considerati per zone di impatto definite, come l'area direttamente sotto un'apertura di alimentazione o il lato esterno di uno scivolo di trasferimento.

Non sono automaticamente adatti a ogni superficie. Le piastrelle più piccole seguono normalmente profili di attrezzature curve o irregolari in modo più accurato. Le dimensioni della ceramica dovrebbero quindi essere selezionate in base alla forma dell'attrezzatura, alla direzione dell'impatto e allo spazio di installazione disponibile.

Strutture di prodotto disponibili

Piastrelle o blocchi ceramici ZTA individuali

I componenti ceramici ZTA possono essere forniti separatamente per essere incollati in attrezzature in acciaio. La loro forma, spessore e dimensioni possono essere personalizzate in base all'area di usura.

Rivestimento in ceramica ZTA e gomma

I blocchi ceramici sono combinati con un supporto in gomma per formare un rivestimento composito flessibile. Questa versione è normalmente incollata a una superficie in acciaio preparata.

Rivestimento in ceramica ZTA, gomma e acciaio

Una piastra di supporto in acciaio viene aggiunta dietro la gomma. Il pannello completo può essere realizzato con bulloni, prigionieri, fori di montaggio o altri sistemi di fissaggio meccanico.

La struttura appropriata dipende dal livello di impatto, dalle condizioni dell'attrezzatura, dal metodo di installazione, dall'accesso alla manutenzione e dal sistema di sostituzione richiesto.

Proprietà tipiche della ceramica ZTA

I valori sopra riportati sono parametri tipici per il componente ceramico ZTA. I valori finali dovrebbero seguire il grado di materiale confermato e le specifiche dell'ordine.

Dimensioni tipiche del prodotto

Le dimensioni standard sono elencate a scopo di riferimento. Le dimensioni della ceramica, lo spessore del pannello, il supporto in acciaio, i fori di montaggio, i prigionieri e i profili dei bordi possono essere adattati all'area di installazione.

Dove vengono utilizzati i rivestimenti ZTA a blocchi grandi

I rivestimenti ceramici ZTA a blocchi grandi sono generalmente considerati per attrezzature in cui particelle abrasive colpiscono o scorrono su un'area di usura definita, tra cui:

• Scivoli di trasferimento
• Tramogge di alimentazione
• Contenitori di stoccaggio
• Punti di scarico materiale
• Sezioni di alimentazione frantoio
• Alimentatori vibranti
• Stazioni di trasferimento nastri trasportatori
• Attrezzature per l'estrazione mineraria e la lavorazione dei minerali
• Sistemi di movimentazione cemento e carbone
• Altre zone di impatto e abrasione

La struttura corretta dipende da più fattori rispetto al nome del settore. La dimensione delle particelle, l'altezza di caduta, il volume del materiale, l'angolo di impatto, la temperatura operativa e le condizioni dell'acciaio di supporto dovrebbero essere tutti considerati.

Selezione della struttura ceramica e di supporto

Un blocco ceramico più spesso o più grande non è sempre la soluzione migliore. I blocchi grandi riducono i giunti, ma richiedono anche un supporto adeguato sotto l'intera superficie ceramica. Se la superficie di supporto è irregolare, parte della ceramica potrebbe rimanere non supportata e diventare vulnerabile alla rottura.

Lo spessore della gomma dovrebbe essere selezionato in base al livello di impatto e alla flessibilità richiesta. Il supporto in acciaio è utile per pannelli sostituibili meccanicamente, ma aggiunge peso e richiede uno spazio di montaggio adeguato.

Per attrezzature con condizioni di usura miste, diversi materiali ceramici possono essere utilizzati in diverse zone. La ZTA può proteggere l'area di impatto principale, mentre la ceramica di allumina convenzionale potrebbe essere sufficiente per posizioni di usura per scorrimento a basso impatto.

Punti di installazione

Prima di installare un rivestimento incollato, la superficie di acciaio di supporto deve essere pulita e controllata per deformazioni. Olio, ruggine, scaglie sciolte e adesivi vecchi possono ridurre l'affidabilità dell'incollaggio.

I pannelli fissati meccanicamente devono essere installati in modo che bulloni, prigionieri e bordi dei pannelli non diventino punti di usura esposti. L'orientamento del rivestimento dovrebbe seguire la direzione del flusso del materiale, in particolare attorno alle aperture di alimentazione e alle aree di transizione.

I seguenti dettagli dovrebbero essere controllati durante l'installazione:

• Direzione dell'impatto del materiale
• Orientamento dei giunti dei pannelli
• Supporto sotto i blocchi ceramici
• Acciaio esposto attorno ai bordi dei pannelli
• Posizione bulloni o prigionieri
• Spazio attorno a porte e aperture di ispezione
• Accesso per la futura sostituzione del rivestimento

Temperatura operativa

La resistenza alla temperatura della ceramica ZTA stessa è molto più elevata di quella del rivestimento composito completo. Una temperatura come 1700°C non deve essere considerata la temperatura operativa ammissibile di un assemblaggio ceramica-gomma o ceramica-gomma-acciaio.

Il limite di temperatura effettivo dipende dal composto di gomma, dall'adesivo, dal supporto in acciaio e dal metodo di montaggio. Questi materiali dovrebbero essere selezionati in base alla temperatura operativa confermata.

FAQ

In cosa differisce la ZTA dalla ceramica di allumina convenzionale?

La ZTA contiene zirconia all'interno di una matrice di allumina. Mantiene un'elevata durezza fornendo una maggiore tenacità alla frattura, rendendola più adatta per posizioni esposte a impatto e abrasione combinati.

I blocchi ceramici ZTA possono essere forniti senza supporto in gomma?

Sì. Piastrelle o blocchi ZTA individuali possono essere forniti per essere incollati in attrezzature in acciaio esistenti o per l'uso in componenti antiusura personalizzati.

Perché vengono utilizzati blocchi ceramici di grandi dimensioni?

I blocchi grandi riducono il numero di giunti e forniscono una superficie di usura più continua su aree piane o leggermente curve. Le piastrelle più piccole potrebbero essere più adatte per superfici complesse o con curve accentuate.

Si dovrebbe selezionare un rivestimento con supporto in gomma o con supporto in acciaio?

I rivestimenti con supporto in gomma sono generalmente incollati direttamente all'attrezzatura. I rivestimenti con supporto in acciaio forniscono una base di montaggio rigida e sono più adatti per installazioni imbullonate o sostituibili meccanicamente.

L'intero rivestimento può essere utilizzato a 1700°C?

No. Tale temperatura si riferisce al comportamento del materiale ceramico in condizioni specifiche. La temperatura ammissibile dell'intero rivestimento è limitata dalla sua gomma, adesivo, supporto in acciaio e struttura di installazione.

Le dimensioni del rivestimento possono essere personalizzate?

Sì. Le dimensioni della ceramica, lo spessore della gomma, lo spessore della piastra in acciaio, le dimensioni del pannello, i fori di fissaggio, i prigionieri e la disposizione della ceramica possono essere prodotti secondo disegni confermati.

ELACERA fornisce piastrelle ceramiche ZTA, grandi blocchi antiusura e rivestimenti compositi ceramici per attrezzature esposte a impatto e abrasione combinati. La struttura e le dimensioni del prodotto sono selezionate in base alla posizione di usura e ai requisiti di installazione.