सिरॅमिक्सच्या पोशाख प्रतिरोधनावर परिणाम करणारे घटक कोणते आहेत?

सिरॅमिक्सच्या पोशाख प्रतिरोधनावर परिणाम करणारे घटक कोणते आहेत?

वेअर-प्रतिरोधक सिरॅमिक मटेरियल ग्राइंडिंग आणि पॉलिशिंग मटेरियल, वेअर{-प्रतिरोधक कोटिंग्ज, पाईप्स किंवा उपकरणांचे आतील अस्तर, आणि संरचनेचे भाग इत्यादी क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते आणि त्यांचे परिधान-प्रतिरोधक गुणधर्म यांत्रिक उपकरणे आणि भागांचे सुरक्षित सेवा आयुष्य थेट निर्धारित करतात. सामान्य पोशाख-प्रतिरोधक सिरॅमिक पदार्थांमध्ये झिरकोनिया, ॲल्युमिना, क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड, सिलिकॉन नायट्राइड, बोरॉन कार्बाइड, सिलिकॉन कार्बाइड इ.

अधिक चांगल्या पोशाख प्रतिरोधासह पोशाख प्रतिरोधक सिरेमिक साहित्य मिळविण्यासाठी, अनेक विद्वानांनी सिरॅमिक सामग्रीच्या पोशाख पद्धतीचा आणि सिरॅमिकच्या पोशाख प्रतिरोधनावर परिणाम करणाऱ्या घटकांचा अभ्यास केला आहे. सर्वसाधारणपणे, सिरॅमिक्सच्या पोशाख प्रतिकारांवर दोन घटकांचा परिणाम होतो, एक म्हणजे सामग्रीची स्वतःची रचना आणि दुसरे म्हणजे भार, तापमान आणि वातावरण यासारखे बाह्य घटक.

सिरेमिकच्या पोशाख प्रतिकारांवर यांत्रिक गुणधर्मांचा प्रभाव

सिरॅमिक मटेरिअलच्या वेअर रेझिस्टिंग प्रॉपर्टीच्या सुरुवातीच्या संशोधनात-, असे मानले जाते की सिरॅमिक मटेरियलचा कडकपणा पोशाख गुणधर्माशी जवळचा संबंध आहे. नंतर असे आढळून आले की सिरॅमिक्सचा कडकपणा आणि परिधान यांच्यातील संबंध इतका स्पष्ट नव्हता. उदाहरणार्थ, ॲल्युमिना सिरॅमिक्सची कडकपणा टीझेडपी झिरकोनिया सिरॅमिक्सपेक्षा जास्त आहे, परंतु परिधान प्रतिरोधकता टीझेडपी सिरॅमिक्सपेक्षा जास्त असणे आवश्यक नाही.

जरी कणखरपणा एका विशिष्ट मर्यादेपर्यंत ग्रेन सीमेच्या बंधनाची ताकद प्रतिबिंबित करू शकते, तरीही पोशाख शेवटी पोशाख पृष्ठभागापासून दूर गेलेल्या सामग्रीमुळे तयार होतो, म्हणून सिरॅमिक सामग्रीची कडकपणा पोशाख मोजण्यासाठी भविष्यसूचक निर्देशांक म्हणून वापरला जात नाही. काही अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की फ्रॅक्चर कडकपणा आणि सामग्रीची कडकपणा सुधारल्यामुळे, सिरॅमिक्सचा पोशाख दर हळूहळू कमी होतो आणि पोशाख प्रतिरोध अधिक चांगला होतो.

सिरेमिकच्या पोशाख प्रतिकारांवर मायक्रोस्ट्रक्चरचा प्रभाव

सर्वसाधारणपणे, सामग्रीच्या सूक्ष्म रचनांचा सामग्रीच्या मॅक्रोस्कोपिक गुणधर्मांवर मोठा प्रभाव पडतो. सिरॅमिक मटेरियल हे धान्य आणि आंतर-क्रिस्टलने बनलेले सिंटर केलेले शरीर आहे आणि त्याची सूक्ष्म रचना अनेकदा त्याचे मॅक्रोस्कोपिक गुणधर्म ठरवते. बऱ्याच अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की सिरॅमिक मटेरियलचा पोशाख प्रतिरोध हा धान्याच्या आकाराशी, धान्याच्या सीमा टप्प्याची रचना, धान्याच्या सीमा, छिद्र आणि इतर मायक्रोस्ट्रक्चर्सवरील ताण वितरणाशी संबंधित आहे.

धान्य आकार

उद्योगात, धातूचे साहित्य धान्य शुद्ध करून त्यांचे यांत्रिक गुणधर्म सुधारू शकतात, ज्याला सूक्ष्म धान्य मजबूती म्हणतात. मुख्य तत्त्व असे आहे की धान्याचा आकार जितका लहान असेल तितके धान्य सीमांचे क्षेत्रफळ मोठे असेल आणि धान्याच्या सीमा वितरणात अधिक झिगझॅग होईल, ज्यामुळे क्रॅक वाढीचा मार्ग प्रभावीपणे वाढू शकतो आणि विखुरलेल्या सामग्रीमध्ये ताण एकाग्रतेसाठी अनुकूल आहे. असे आढळून आले आहे की सिरेमिक सामग्रीच्या पोशाख प्रतिरोधनावर धान्य शुद्धीकरणाचा विशिष्ट प्रभाव असतो.

सच्छिद्रता

सिरेमिकच्या गुणधर्मांवर सच्छिद्रतेचा खूप महत्वाचा प्रभाव आहे. छिद्र एक दोषाच्या अस्तित्वाच्या समतुल्य आहे, ज्यामुळे ताण एकाग्रता निर्माण होईल, क्रॅकच्या विस्तारास गती मिळेल आणि धान्यांमधील बाँडिंगची ताकद कमी होईल, अशा प्रकारे सिरॅमिक्सच्या यांत्रिक गुणधर्मांवर गंभीरपणे परिणाम होईल. घर्षणाच्या कृती अंतर्गत, छिद्रे एकमेकांशी जोडून क्रॅक स्त्रोत तयार करू शकतात, ज्यामुळे सामग्रीचा पोशाख वाढतो.

धान्य सीमा टप्पा आणि इंटरक्रिस्टलाइन अशुद्धता

सिरॅमिक्स धान्य, धान्य सीमा टप्प्याटप्प्याने, आणि छिद्रे बनलेले आहेत. सिंटरिंगच्या प्रक्रियेत, सिरॅमिक्समध्ये जोडलेले काही ऍडिटीव्ह आणि अशुद्धता मुख्यतः धान्याच्या सीमेवर "दुसरा टप्पा" किंवा "काचेच्या टप्प्या" च्या रूपात अस्तित्वात असतात आणि त्यांच्या अस्तित्वामुळे धान्यांमधील बाँडिंग मजबुतीवर परिणाम होतो. सिरॅमिक घर्षण आणि परिधान करताना, धान्याच्या सीमेवर क्रॅक सहजपणे येऊ शकतात. धान्याच्या सीमांच्या कमी बंधनामुळे पोशाख प्रक्रियेदरम्यान धान्याच्या बाजूने फ्रॅक्चर होईल, ज्यामुळे संपूर्ण धान्य बाहेर काढले जाईल आणि गंभीर पोशाख होईल.

पॉलीक्रिस्टलाइन सिरॅमिक्सचे ऍडिटीव्ह सामान्यतः काचेच्या टप्प्याच्या स्वरूपात धान्याच्या सीमेवर असते. घर्षण प्रक्रियेदरम्यान, परिणामी उच्च तापमान काचेची चिकटपणा कमी करते, ज्यामुळे प्लास्टिकचे विकृतीकरण होते. शेजारील धान्याच्या सीमारेषेचा ताण योग्य नसल्यास, यामुळे धान्याच्या सीमेवर तडा जातो आणि गंभीर पोशाख होतो.

जर धान्याच्या सीमेवर योग्य प्रमाणात मिश्रित पदार्थांचा दुसरा टप्पा तयार होऊ शकतो, तर ते सहसा सामग्रीच्या पोशाख प्रतिरोधनासाठी फायदेशीर ठरते. उदाहरणार्थ, झिरकोनिया टफन ॲल्युमिना सिरॅमिक्स बनवण्यासाठी ॲल्युमिनामध्ये झिरकोनिया जोडणे, ज्याला ZTA सिरॅमिक्स असेही म्हणतात. टी