Keramična krogla iz aluminijevega oksida (Al₂O₃) in cirkonijeva kaljena aluminijeva keramična krogla (ZTA) se pogosto uporabljata na industrijskem področju keramičnih materialov in imata lastne značilnosti v delovanju. Ta članek bo naredil primerjalno analizo treh razsežnosti lastnosti materiala, scenarijev uporabe in ekonomičnosti, da bi zagotovil-osnovo za odločanje za inženirsko izbiro.
Primerjava lastnosti materialov
Kar zadeva fizikalne lastnosti, kroglice aluminijevega oksida kažejo gostoto več kot 92 %, Rockwellova trdota doseže HRA85-90, vendar je lomna žilavost le 3,5-4,0 MPa ·m¹/². ZTA uvaja 15–20 % cirkonijevega oksida (ZrO₂), medtem ko ohranja trdoto HRA88-92, lomna žilavost se poveča na 6,0–8,0 MPa·m¹/², upogibna trdnost pa se poveča za 30 % na 450 MPa.
Razlike v uporabi
Z visoko stroškovno učinkovitostjo se kroglice aluminijevega oksida široko uporabljajo v-scenarijih nizke obremenitve, kot so papirni stroji in ventili kemičnih črpalk. Keramična krogla ZTA pri uporabi obložne plošče za drobilnike rudnikov, življenjska doba do 2,3-krat daljša od običajne krogle iz aluminijevega oksida, še posebej primerna za ekstremne pogoje z močnim udarcem in visoko obrabo.
Kar zadeva temperaturno prilagodljivost, lahko kroglica iz aluminijevega oksida deluje stabilno pri 800 stopinjah C, temperatura toplotnega šoka ZTA pa se poveča na 1200 stopinj C zaradi značilnosti faznega prehoda cirkonijevega oksida. Sistem za čiščenje dimnih plinov v termoelektrarni uporablja keramično kroglo ZTA kot tesnila za doseganje-nemoteče delovanja 18.000 ur pri 950 stopinjah.
Ekonomska analiza ZTA Ceramic ball
Z vidika stroškov javnega naročila je cena krogle iz cirkonijevega kaljenega aluminijevega oksida 2-3-krat višja od krogle iz aluminijevega oksida. Vendar pa izračun stroškov celotnega življenjskega cikla kaže, da se lahko v težkih scenarijih, kot je drobljenje v rudniku, stroški zamenjave kroglic iz cirkonijevega kaljenega aluminijevega oksida zmanjšajo za do 45 % zaradi podaljšane življenjske dobe. Primer obnove linije za proizvodnjo cementa kaže, da se po uporabi brusilnega telesa ZTA letni stroški vzdrževanja zmanjšajo za 28 %, čas izpada opreme pa za 60 %.
Če povzamemo, krogle iz aluminijevega oksida so primerne za stroškovno-učinkovit izbor v običajnih delovnih pogojih, medtem ko ima krogla iz kaljenega aluminijevega oksida s cirkonijem Zta pomembne prednosti v ekstremnih delovnih pogojih.
