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?脆性断裂陶瓷喷嘴材料的冲蚀磨损模型
硬度较高和粒度较大的磨料颗粒对陶瓷喷嘴材料的冲击,造成材料表层形成横向和径向两种裂纹。一次或少数几次冲击下,两种裂纹相交形成碎片导致材料流失,即为脆性断裂冲蚀。工业喷嘴,在我们现在的日常生活中,常常用来清洗、喷油、喷涂等用途,但是在使用过程中,常常有人会说容易出现故障,这是为什么呢。b4c和b4c/(w,ti)c陶瓷喷嘴在白刚玉和sc磨料冲蚀下的磨损机制即属于这种情况。
当一个颗粒以速度vp冲击材料表面时,便产生接触半径为a的压痕,并由冲击颗粒在冲击方向上沿平行与材料表面造成-为h,直径为2c的层状裂纹,设固体颗粒冲击导致材料迁移是这种层状裂纹引起材料断裂剥落的结果,则由单个颗粒造成的冲蚀磨损体积为vei=πc2h.
?陶瓷喷嘴冲蚀过程中磨料颗粒对喷嘴内壁的碰撞分析
制作陶瓷喷嘴的磨料颗粒在喷嘴内部运动时,部分颗粒将与内壁发生碰撞,这是导致喷嘴磨损的直接原因。颗粒和壁面的碰撞结果将使颗粒的运动发生变化,这种变化表现为两个方面:先是颗粒动量发生变化,颗粒和壁面碰撞前后的速度大小和方向都改变了,同时和壁面在碰撞过程中的摩擦作用使颗粒的能量也发生了转移。大多数的电厂脱硫厂中,脱硫系统、脱硫工艺中吸收塔都是采用法兰连接来进行工作,喷嘴能够使得脱硫工艺中-,不被腐蚀。其次是颗粒在和壁面碰撞后其旋转速度也有较大的增加。
?各种材料的喷嘴冲蚀磨损的比较总结
采用不同粒度的白刚玉、棕刚玉和sic磨料对b4c陶瓷、b4c/(w,ti)c陶瓷、al2o3/(w,ti)c陶瓷、yg8和yt15硬质合金、45#淬火钢和铸铁 (ht15-33)等不同材料的喷嘴进行系统的冲蚀磨损试验,结果表明,喷嘴的抗冲蚀磨损的能力由强到弱的顺序依次是:b4c陶瓷、b4c/(w,ti)c 陶瓷、al2o3/(w,ti)c陶瓷、yg8和yt15硬质合金、铸铁(ht1533)、45#淬火钢。磨料的冲蚀能力由强到弱顺序为sic、白刚玉和棕刚玉,这说明磨料硬度对冲蚀磨损率起着重要作用。对各种材料的喷嘴宏观特征研究发现,从喷嘴入口端面至喷砂嘴长度约1/3处,冲蚀磨损---,而中间部分磨损较轻,出口处的磨损较中间区域又有所增加。喷嘴配件有多种,不同的配件有不同的用途以及使用的范围,在选择过程中应该根据自己的需求来选择适合的喷嘴。喷嘴入口和出口磨损表面的形状存在很大的差异。磨料在进入喷嘴前与气流的混合不均匀是造成入口磨损表面形状不规则的主要原因。
陶瓷喷嘴材料的热等静压法
陶瓷喷嘴的热等静压法广泛用于硬质合金刀具、陶瓷、粉末冶金和陶瓷与金属的复合材料的制备。喷嘴在使用过程中有可能会因为工作过程中各种的原因而导致---额损伤。在陶瓷的烧结过程中,热等静压法成功的解决了因热压法采用单轴加压方式所产生的混合颗粒结晶定向性的问题,同事还成功解决了冷压法所产生的晶粒增长问题,从而使用热等静压法制造的陶瓷喷嘴材料具有较高的性能。
热等静压法烧结主要包括:高压容器、高压供气、加热、冷却、气体回收、安全和控制等系统。它是用高压气体将压力作用于试样的,因而具有连通气孔的陶瓷塑胚不能直接进行热等静压,必须包套起来。
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