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?SiC陶瓷噴嘴的制備特點
由于SiC陶瓷噴嘴材料具有高強度、高硬度、耐磨性、耐腐蝕性、抗蠕變性等優(yōu)點,高導(dǎo)熱性、高導(dǎo)電性和良好的熱穩(wěn)定性,高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,使其有價值的,可以在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用;目前,陶瓷材料的高溫度SiC元件已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、耐磨性和耐腐蝕性;具有明顯的優(yōu)勢,SiC陶瓷材料的耐磨性、耐腐蝕性和耐熱性等。硬度較高和粒度較大的磨料顆粒對陶瓷噴嘴材料的沖擊,造成材料表層形成橫向和徑向兩種裂紋。然而,由于高粘結(jié)強度和低碳原子之間的自擴散系數(shù),所以它是一種典型的耐火材料。它具有燒結(jié)溫度高、燒結(jié)壓力高、能耗高等特點。它需要在超高溫下進行燒結(jié),通常為1950~2300~20~40,壓力為20~40兆帕。純碳化硅陶瓷的強度、斷裂韌性和韌性均較低,在應(yīng)用中容易發(fā)生脆性斷裂,應(yīng)用受到限制。如果SiC的斷裂韌性提高,燒結(jié)溫度降低,SiC陶瓷材料將在更多領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。
碰撞過程發(fā)生的時間雖極為短促(一般為10-4~10-3s),但在本質(zhì)上還可以把它們大致分為兩個階段:一階段是從顆粒與壁面開始接觸的瞬間起到兩碰撞體變形1大為止。(1)網(wǎng)格劃分圓柱形直孔陶瓷噴嘴的網(wǎng)格劃分示意圖,將噴嘴沿軸線縱剖,在噴嘴網(wǎng)格劃分壁厚與長度所形成的矩形中(6mm×30mm)劃分6×15的網(wǎng)格。在這一階段中兩物體同時受到壓縮,稱為壓縮階段。第二階段始于一階段結(jié)束的瞬間而終止于碰撞過程結(jié)束的瞬間,在這階段中, 兩碰撞體由于彈性力的作用而逐漸恢復(fù)其原來的形狀(但不一定能完全恢復(fù)),稱為恢復(fù)階段。由于碰撞過程受環(huán)境以及顆粒和壁面材料等因素的影響,進行精1確的理論計算相當困難,且目前尚無這方面的詳細實驗數(shù)據(jù)。
磨料硬度噴嘴沖蝕磨損率的影響并不是孤立的,還與磨料的形狀、粒度以及噴嘴材料的硬度和斷裂韌性等參數(shù)有關(guān)。其中磨料硬度與噴嘴材料硬度比對沖蝕磨損率的影響特別突出。各種材料歐恩澤的沖蝕磨損率皆隨著(Hp/Ht)的增大而增大。
1)當Hp/Ht<1時,噴嘴承受的是軟顆粒沖蝕,沖蝕磨損率較小。B4C陶瓷噴嘴在棕剛玉和白剛玉磨料沖蝕下的沖蝕磨損率分辨喂在SiC磨料沖蝕下的約1/8和1/2.
2)當Hp/Ht≈1時,噴嘴處在過度沖蝕狀態(tài),沖蝕磨損率有明顯變化。
3)當Hp/Ht>1時,噴嘴承受的是硬顆粒沖蝕,沖蝕磨損率較大。
陶瓷噴嘴質(zhì)量損失分析
不同材料的噴嘴,受不同種類磨料的沖蝕,質(zhì)量損失有很大的區(qū)別。電磁閥通常是由不銹鋼以及黃銅制造的,結(jié)構(gòu)特點,而且具有非常好的耐磨性能,在工作的過程中沒有噪音。各種材料的噴嘴的質(zhì)量損失都隨著沖蝕時間的延長而增大。粒度為46目的SiC磨料對噴嘴的沖蝕嚴重,而粒度為60目的棕剛玉磨料沖蝕輕。磨料的沖蝕能力由強到弱依次是SiC、白剛玉和棕剛玉,這說明磨料硬度對沖蝕磨損率起著總要作用,同為SiC磨料,粒度不同,噴嘴質(zhì)量損失也有很大的差異,質(zhì)量損失隨著磨料粒度的增大而增大。
由此可見,60目棕剛玉磨料對B4C陶瓷噴嘴的磨損非常微弱,其沖蝕能力為46目SiC磨料的約1/20。磨料硬度對噴嘴質(zhì)量損失的英兩比磨料粒度的影響更大。