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?陶瓷噴嘴沖蝕過程中磨料顆粒對噴嘴內(nèi)壁的碰撞分析
制作陶瓷噴嘴的磨料顆粒在噴嘴內(nèi)部運(yùn)動時,部分顆粒將與內(nèi)壁發(fā)生碰撞,這是導(dǎo)致噴嘴磨損的直接原因。顆粒和壁面的碰撞結(jié)果將使顆粒的運(yùn)動發(fā)生變化,這種變化表現(xiàn)為兩個方面:先是顆粒動量發(fā)生變化,顆粒和壁面碰撞前后的速度大小和方向都改變了,同時和壁面在碰撞過程中的摩擦作用使顆粒的能量也發(fā)生了轉(zhuǎn)移。從工業(yè)噴嘴外觀來觀察,噴嘴本體是否發(fā)生:外力變形、磨耗、腐蝕、阻塞、熔毀、沾粘結(jié)垢等現(xiàn)象。其次是顆粒在和壁面碰撞后其旋轉(zhuǎn)速度也有較大的增加。
由于棕剛玉磨料硬度低,當(dāng)其沖擊噴嘴表面時,自身破損嚴(yán)重,傳遞能量和引起表面應(yīng)力集中的能力較差,破碎后的顆粒不斷累積,才能形成一個足夠大的斷裂應(yīng)力,擴(kuò)展成一個裂紋,使材料剝落造成磨損。而SiC磨料對陶瓷噴嘴的沖蝕屬于硬顆粒沖蝕,噴嘴處在低沖蝕角沖蝕狀態(tài),硬顆粒對噴嘴材料表面沖擊的同時伴有微切削作用,且硬顆粒不易破碎,因此噴嘴沖蝕磨損率高。工業(yè)噴嘴在使用過程中,如果沒有按照設(shè)備的正常使用方法進(jìn)行工作,那么就會讓噴嘴損壞導(dǎo)致無法正常工作,這就需要替換新的噴嘴。
SiC陶瓷噴嘴材料的應(yīng)用領(lǐng)域
SiC陶瓷噴嘴材料具有高溫強(qiáng)度、硬度高、耐磨損、耐腐蝕、抗蠕變、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電和優(yōu)異的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),使其成為高溫結(jié)構(gòu)陶瓷之一。已應(yīng)用于冶金、輕工、機(jī)械、建材、環(huán)保、能源等領(lǐng)域,用于制作隔焰板、爐管,以及各種窯具制品。
在高溫、耐磨、耐腐蝕機(jī)械部件,以及耐酸、耐堿泵的密封環(huán)境中已得到廣泛的工業(yè)應(yīng)用。(1)由于二氧化碳焊槍采用高鋁陶瓷噴嘴的優(yōu)點(diǎn)多,焊縫質(zhì)高,其經(jīng)濟(jì)效益較為顯著,所以值得普遍推廣應(yīng)用。SiC陶瓷噴嘴材料用于制造火箭尾氣噴管、熱交換器等也取得了良好的效果。由此可見,SiC陶瓷材料在耐高溫、耐磨、耐腐蝕等方面具有明顯的優(yōu)勢,但是其斷裂韌性較低,致密化程度低,需要是哦那個超高溫?zé)Y(jié)爐,燒結(jié)時間長,能量消耗大。