浏览数量: 2 作者: 本站编辑 发布时间: 2025-11-10 来源: 本站
原因:陶瓷材料(尤其是氧化铝陶瓷)硬度极高,但脆性也大,抗冲击韧性(KΙC)相对较低。当遇到大块、高密度物料的直接、猛烈撞击时,容易发生碎裂或崩瓷。
典型物料:
大块矿石:如矿山粗碎仓、半自磨机/球磨机的一仓(粗磨仓),使用大尺寸钢球对大块原矿进行破碎,冲击力极大。
大型铸件/金属块:在金属回收或处理过程中。
解决方案:在此类工况下,应优先考虑高锰钢、合金钢等高韧性金属衬板,或采用复合衬板(如橡胶-陶瓷复合板、钢-陶瓷复合板),利用橡胶或金属基体吸收冲击能量,保护陶瓷。
原因:虽然陶瓷本身耐高温性能优异(可承受上千度),但问题往往出在粘接剂或固定方式上。
粘贴式:常用的环氧树脂等有机胶粘剂通常耐温在150°C-250°C之间,超过此温度会软化、碳化,导致陶瓷片脱落。
焊接式:长期在极高温度下,金属基体与陶瓷的热膨胀系数差异可能导致应力集中,焊点失效。
典型工况:水泥窑、高温烟道、某些冶金炉的出口等持续温度超过300°C的环境。
解决方案:选择耐高温无机胶粘剂(如磷酸盐胶),或采用机械固定(螺栓、燕尾槽)的复合结构。对于极端高温,可能需要考虑整体陶瓷或特殊耐火材料。
原因:虽然95%氧化铝陶瓷具有良好的耐酸碱性,能抵抗弱酸弱碱,但在强酸(如浓硫酸、氢氟酸)或强碱(如浓氢氧化钠) 环境下,长时间作用仍可能被腐蚀,尤其是晶界部分。
特别注意:氢氟酸(HF) 能与二氧化硅和氧化铝发生剧烈反应,是陶瓷的“天敌”,不能使用。
典型工况:化工、电镀、半导体等行业中处理强腐蚀性化学品的管道。
解决方案:选择更耐腐蚀的材料,如聚四氟乙烯(PTFE)衬里、搪瓷、玻璃钢(FRP)或特殊合金(如哈氏合金)。
原因:陶瓷衬板增加了管道内壁的刚性,但同时也增加了重量。在薄壁管道上大面积粘贴或焊接陶瓷片,可能因陶瓷与金属的热膨胀系数不同,在温度变化时产生应力,导致衬板开裂或脱落。对于高压管道,任何衬板脱落都可能引发严重事故。
解决方案:需进行严格的结构设计和应力分析,确保安全。通常更推荐用于输送系统而非承压容器。
原因:粘性物料容易在陶瓷表面堆积、板结,形成“料衬”,反而可能加剧磨损或堵塞管道。纤维类物料可能缠绕在衬板接缝处。
典型物料:湿煤泥、某些化工浆料、含纤维的生物质等。
解决方案:需要评估物料特性,可能需要选择更光滑的表面处理或考虑其他防磨方案。
不适合使用陶瓷衬板的关键点在于:
存在巨大、集中的冲击力(大块硬物撞击)。
工作温度超过了粘接/固定材料的极限。
介质对陶瓷本身有强腐蚀性(特别是氢氟酸)。
物料具有强粘性或纤维性,易造成堵塞。
选择建议:在决定是否使用陶瓷衬板时,必须综合评估物料特性、工况条件(温度、压力、流速、冲击力)和系统要求。对于边界工况,应优先考虑复合衬板或寻求专业厂家的技术支持,进行定制化设计,以规避风险,发挥陶瓷衬板的效益。