Seramîk
Seramîka alumînayê cureyekî materyalê seramîk ê li hember lixwekirinê berxwedêr, li hember korozyonê berxwedêr û bi hêz e. Bi berfirehî tê bikaranîn û niha kategoriya herî berbelav a seramîkên avahîsaziyê yên germahiya bilind e. Ji bo ku hilberîna girseyî çêbibe û hewcedariyên xuyangê hilberê birêkûpêk, mîqdara hûrkirina piçûk û hûrkirina hêsan a nazik were bicîhanîn, pir girîng e ku rêbaza çêkirinê ya pêlkirina hişk were hilbijartin. Qalibkirina zextê hewce dike ku vala tozek bi pileyek diyarkirî, bi şilbûn û girêdanek kêmtir be. Ji ber vê yekê, şilava komê piştî hûrkirina topê û perçiqandina nazik divê were hişk kirin û granul kirin da ku toz bi şilebûnek çêtir û dendika girseyî ya bilindtir were bidestxistin. Granulasyona zuwakirina bi spreyê bûye rêbaza bingehîn ji bo hilberîna seramîkên avahiyê û seramîkên nû. Toza ku bi vê pêvajoyê tê amadekirin xwedî şilebûnek baş, rêjeyek diyarkirî ya perçeyên mezin û piçûk, û dendika girseyî ya baş e. Ji ber vê yekê, zuwakirina bi spreyê rêbaza herî bibandor e ku toza hişk a pêçayî amade bike.
Hişkkirina bi spreyê pêvajoyek e ku tê de materyalên şil (tevî şilavê) têne atomîzekirin û dûv re di navgînek zuwakirina germ de vediguherin materyalên toza hişk. Materyal têne atomîzekirin û dibin dilopên mijê yên sferîk ên pir nazik, ji ber ku dilopên mijê pir nazik in û rêjeya rûbera bi qebareyê re pir mezin e, şilbûn bi lez dihele, û pêvajoyên zuwakirin û granulasyonê di cih de temam dibin. Mezinahiya perçeyan, naveroka şilbûnê û dendika girseyî ya materyalan dikare bi sererastkirina parametreyên operasyona zuwakirinê were kontrol kirin. Toza sferîk bi kalîteyek yekreng û dubarekirinek baş dikare bi pejirandina teknolojiya zuwakirina bi spreyê were hilberandin, bi vî rengî pêvajoya hilberîna tozê kurt dike, hilberîna otomatîk û domdar hêsan dike, û rêbazek bibandor e ji bo amadekirina mezin a materyalên toza hişk ên seramîk ên alumina yên nazik.
2.1.1 Amadekirina Şorbeyê
Alumînaya pîşesaziyê ya pola yekem bi paqijiya %99 bi qasî %5 madeyên madeyên madeyên porselenê yên %95 tê zêdekirin, û li gorî rêjeya materyal: top: av = 1: 2: 1, pelçiqandina gogê tê kirin, û ji bo amadekirina şileya rawestandina stabîl, madeya girêdanê, madeya deflokulasyonê û mîqdara guncaw a avê tê zêdekirin. Vîskozîteya nisbî bi pîvanek herikînê ya hêsan tê pîvandin da ku naveroka hişk a heriyê ya guncaw, celeb û dozaja madeya deflokulasyonê were destnîşankirin.
2.1.2 Pêvajoya zuwakirina bi spreyê
Parametreyên sereke yên pêvajoya kontrolê di pêvajoya zuwakirina bi spreyê de ev in: a). Germahiya derketina zuwakerê. Bi gelemperî li 110℃ tê kontrol kirin. b). Qûtra hundirîn a nozulê. Plaqeya qulikê ya 0.16mm an 0.8mm bikar bînin. c), Cûdahiya zexta veqetandina sîklonê, li 220Pa kontrol bikin.
2.1.3 Kontrolkirina Performansa Tozê piştî Hişkkirina Bi Spray
Divê diyarkirina şilbûnê li gorî rêbazên diyarkirina şilbûna seramîk ên hevpar were kirin. ParçeMorfolojî û mezinahiya perçeyan bi mîkroskopê hatin çavdêrîkirin. Herikîn û dendika giran a tozê li gorî standardên ceribandinê yên ASTM-ê yên ji bo herikîn û dendika giran a toza metalî têne ceribandin. Rêbaz ev e: di bin şertê bê lerizîn de, 50 g toz (rastbûna 0.01 g) ji stûyê hûneleke cam a bi qûtra 6 mm û dirêjahiya 3 mm ji bo herikîna xwe derbas dibe; Di bin şertê bê lerizîn de, toz ji heman hûneleke cam derbas dibe û ji heman hûneleke cam dikeve konteynirek 25 mm bilind. Dendika ne-lerizîn dendika pakkirinê ya sist e.
3.1.1 Amadekirina şilbûnê
Bi karanîna pêvajoya granulasyona zuwakirina bi spreyê, amadekirina şilavê mifteyek girîng e. Naveroka hişk, hûrbûn û şilbûna heriyê dê rasterast bandorê li ser derketin û mezinahiya perçeyên toza hişk bike.
Ji ber ku toza vî cureyî porselenê alumînayê bêber e, ji bo baştirkirina performansa çêkirina valahiyê pêdivî ye ku mîqdarek guncaw a girêderê were zêdekirin. Maddeyên organîk ên ku bi gelemperî têne bikar anîn wekî dekstrîn, alkola polîvînîl, karboksîmetîlselûloz, polîstîren û hwd. Alkola polîvînîl (PVA), girêderek di avê de çareser dibe, di vê ceribandinê de hate hilbijartin. Ew ji şilbûna hawîrdorê re hesastir e, bi guherîna şilbûna hawîrdorê re dê bandorek girîng li ser taybetmendiyên toza hişk bike.
Alkola polîvînîl gelek cureyên cuda, pileyên cuda yên hîdrolîz û pileya polîmerîzasyonê hene, ku bandorê li ser pêvajoya zuwakirina bi spreyê dikin. Pileya wê ya hîdrolîz û pileya polîmerîzasyonê ya giştî bandorê li ser pêvajoya zuwakirina bi spreyê dikin. Doza wê bi gelemperî 0,14 - 0,15% wt e. Zêdekirina pir zêde dê bibe sedema ku toza granulasyonê ya spreyê perçeyên toza hişk çêbike da ku pêşî li deformasyona perçeyan di dema pêlkirinê de bigire. Ger taybetmendiyên perçeyan di dema pêlkirinê de neyên rakirin, ev kêmasî dê di laşê kesk de werin hilanîn û piştî firandinê neyên rakirin, ku ev yek dê bandorê li kalîteya hilbera dawîn bike. Zêdekirina girêdanê pir kêm hêza kesk dê windakirina operasyonê zêde bike. Ceribandin nîşan dide ku dema ku mîqdarek guncaw a girêdanê tê zêdekirin, beşa bileta kesk di bin mîkroskopê de tê çavdêrîkirin. Diyar dibe ku dema ku zext ji 3Mpa berbi 6Mpa tê zêdekirin, beş bi nermî tê mezin kirin, û hejmareke piçûk ji perçeyên sferîk hene. Dema ku zext 9Mpa be, beş nerm e, û di bingeh de ti perçeyên sferîk tune ne, lê zexta bilind dê bibe sedema çînbûna billet kesk. PVA li dora 200 ℃ tê vekirin.
Dest bi şewitandinê bikin û li dora 360 ℃ avê birijînin. Ji bo ku madeya organîk bihele û perçeyên perçeyê şil bibin, di navbera perçeyan de qatek şil çêbibe, plastîkbûna perçeyê baştir bibe, xişandina di navbera perçeyan de û xişandina di navbera materyal û qalibê de kêm bibe, zêdebûna dendika perçeya pêlkirî û yekrengkirina belavkirina zextê were zêdekirin, û her weha mîqdara guncaw a plastîkîzer lê zêde bikin, ku bi gelemperî glîserîn, asîda etil oksalîk û hwd. têne bikar anîn.
Ji ber ku madeya girêdanê polîmerek makromolekuler a organîk e, rêbaza zêdekirina madeyê nav şilavê jî pir girîng e. Çêtirîn e ku madeya girêdanê ya amadekirî bi naveroka hişk a pêwîst re têxin nav heriya yekreng. Bi vî rengî, pêşî li anîna madeyên organîk ên neheliyayî û nebelavbûyî nav şilavê tê girtin, û kêmasiyên gengaz ên piştî şewitandinê dikarin werin kêmkirin. Dema ku madeya girêdanê tê zêdekirin, şilav bi hêsanî bi frezkirina gogê an jî tevdanê çêdibe. Hewaya ku di dilopê de pêçayî ye, di toza hişk de ye, ku perçeyên hişk vala dike û dendika qebareyê kêm dike. Ji bo çareserkirina vê pirsgirêkê, defoamer dikarin werin zêdekirin.
Ji ber pêdiviyên aborî û teknîkî, rêjeya bilind a madeyên hişk pêwîst e. Ji ber ku kapasîteya hilberînê ya zuwakerê behsa ava buharbûnê di saetekê de dike, şilava bi rêjeya bilind a madeyên hişk dê derana toza hişk bi girîngî zêde bike. Dema ku rêjeya madeyên hişk ji %50 ber bi %75 zêde bibe, derana zuwakerê dê du qat zêde bibe.
Naveroka kêm a madeyên hişk sedema sereke ya çêbûna perçeyên vala ye. Di pêvajoya zuwakirinê de, av ber bi rûyê dilopê ve diçe û perçeyên hişk hildigire, ku ev yek beşa hundirîn a dilopê vala dike; heke fîlmek elastîk a kêm-permeabil li dora dilopê çêbibe, ji ber leza buharbûnê ya kêm, germahiya dilopê zêde dibe, û av ji beşa hundirîn buhar dibe, ku ev yek dibe sedema bilbilbûna dilopê. Di her du rewşan de jî, şiklê gogê yê perçeyan dê were hilweşandin, û perçeyên vala yên halqeyî an sêv-şiklî an jî hirmî dê werin hilberandin, ku ev yek dê şilebûn û dendika girseyî ya toza hişk kêm bike. Wekî din, şilava bi naveroka hişk a bilind dikare kêm bike.
Di pêvajoya zuwakirina kurt de, kêmkirina pêvajoya zuwakirinê dikare mîqdara zeliqokê ku bi avê re vediguhezîne rûyê perçeyan kêm bike, da ku pêşî li wê yekê were girtin ku rêjeya girêdanê li ser rûyê perçeyan ji navendê mezintir be, da ku perçeyan rûyek hişk hebe, û perçe di pêvajoya pêlkirin û çêkirinê de deform nebin û neşkên, da ku giraniya laşê perçeyê kêm bibe. Ji ber vê yekê, ji bo ku toza hişk a bi kalîte bilind were bidestxistin, divê naveroka hişk a şilavê were zêdekirin.
Divê şileya ku ji bo zuwakirina bi spreyê tê bikaranîn têra xwe şil û şilbûna wê kêm be. Ger vîskozîteya şileyê bi zêdekirina avê kêm bibe, ne tenê xerckirina enerjiyê ya zuwakirinê zêde dibe, lê di heman demê de dendika girseyî ya hilberê jî kêm dibe. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku vîskozîteya şileyê bi alîkariya koagulant were kêm kirin. Şileya hişkkirî ji çend mîkron an perçeyên piçûktir pêk tê, ku dikarin wekî pergala belavbûna koloîdî werin hesibandin. Teoriya aramiya koloîdî nîşan dide ku du hêz li ser perçeyên daliqandî tevdigerin: hêza van der Waals (hêza Coulomb) û hêza dûrxistina elektrostatîk. Eger hêz bi giranî gravîtasyon be, kombûn û flokulasyon dê çêbibin. Enerjiya potansiyel a giştî (VT) ya têkiliya di navbera perçeyan de bi dûrbûna wan ve girêdayî ye, di vê demê de VT di demekê de berhevoka enerjiya gravîtasyonê VA û enerjiya vekişînê VR ye. Dema ku VT di navbera perçeyan de enerjiya potansiyel a erênî ya herî zêde nîşan dide, ew pergala depolimerizasyonê ye. Ji bo rawestandinek diyarkirî VA diyarkirî ye, ji ber vê yekê aramiya pergalê ew fonksiyonên ku VR kontrol dikin in: barkirina rûyê perçeyan û qalindahiya qatên elektrîkê yên ducar. Qalindahiya qata ducarî bi rêjeyî koka çargoşe ya girêdana valansê û konsantrasyona îyona hevsengiyê ye. Pêçandina qata ducar dikare astengiya potansiyel a flokulasyonê kêm bike, ji ber vê yekê pêdivî ye ku girêdana valansê û konsantrasyona îyonên hevsengiyê di çareseriyê de kêm bin. Demulsîfîkerên ku bi gelemperî têne bikar anîn HCI, HNO3, NaOH, (CH3)3noh (amîna çarcar), GA, û hwd. ne.
Ji ber ku şileya ava-bingehîn a toza seramîk a alumîna 95 bêalî û alkalîsent e, gelek koagulantên ku bandorek baş a şilkirinê li ser şileya seramîk a din dikin, fonksiyona xwe winda dikin. Ji ber vê yekê, amadekirina şileya bi naveroka hişk a bilind û şilbûnek baş pir dijwar e. Şileya alumîna ya bêber, ku aîdî oksîda amfoterîk e, di navgînên asîdî an alkalîn de pêvajoyên veqetandinê yên cûda hene, û rewşa veqetandinê ya pêkhate û avahiya mîselê ya cûda çêdike. Nirxa pH-ê ya şileya dê rasterast bandorê li ser pileya veqetandin û adsorpsiyonê bike, di encamê de guherîna potansiyela ζ û flokulasyon an veqetandina têkildar çêdibe.
Şileya alumînayê di navgînên asîdî an alkalîn de xwedî nirxa herî zêde ya potansiyela ζ ya erênî û neyînî ye. Di vê demê de, vîskozîteya şileyê di nirxa herî nizm a rewşa dekoagulasyonê de ye, lê dema ku şiley di rewşa bêalî de ye, vîskozîteya wê zêde dibe, û flokulasyon çêdibe. Tê dîtin ku herikîna şileyê pir zêde dibe û vîskozîteya şileyê bi zêdekirina demulsîferek guncaw kêm dibe, da ku nirxa vîskozîteya wê nêzîkî ya avê be. Herikîna avê ku bi vîskozometreyek hêsan tê pîvandin 3 saniye / 100 ml ye, û herikîna şileyê 4 saniye / 100 ml ye. vîskozîteya şileyê kêm dibe, da ku naveroka hişk di şileyê de bigihîje %60, û pakkirinek stabîl çêbibe. Ji ber ku kapasîteya hilberînê ya zuwakerê behsa buharbûna avê di saetekê de dike, ji ber vê yekê sekinandin jî çêdibe.
3.1.2 Kontrolkirina parametreyên sereke di pêvajoya zuwakirina bi spreyê de
Şêweya herikîna hewayê di bircê zuwakirinê de bandorê li dema zuwakirinê, dema ragirtinê, ava mayî û zeliqandina dîwar a dilopan dike. Di vê ceribandinê de, pêvajoya tevlihevkirina hewaya dilopan herikîna tevlihev e, ango gaza germ ji jor ve dikeve bircê zuwakirinê, û nozula atomîzekirinê li binê bircê zuwakirinê tê sazkirin, spreya kaniyê çêdike, û dilop parabola ye, ji ber vê yekê tevlihevkirina dilop bi hewayê re dijber e, û dema ku dilop digihîje jorê lêdanê, ew dibe herikînek ber bi jêr ve û di şiklê konîk de dirijîne. Gava ku dilop dikeve bircê zuwakirinê, ew ê di demek kurt de bigihîje leza zuwakirina herî zêde û bikeve qonaxa zuwakirina bi leza sabît. Dirêjahiya qonaxa zuwakirina bi leza sabît bi naveroka şilbûna dilopê, vîskozîteya heriyê, germahî û şilbûna hewaya hişk ve girêdayî ye. Xala sînor C ji qonaxa zuwakirina bi leza sabît heya qonaxa zuwakirina bilez wekî xala krîtîk tê binavkirin. Di vê demê de, rûyê dilopê êdî nikare bi koçkirina avê rewşa têrbûyî biparêze. Bi kêmbûna rêjeya buharbûnê re, germahiya dilopan zêde dibe, û rûyê dilopan li xala D têr dibe, û qatek qalikê hişk çêdike. Buhar ber bi hundir ve diçe, û rêjeya zuwabûnê berdewam kêm dibe. Rakirina bêtir a avê bi derbasbûna şilbûnê ya qalikê hişk ve girêdayî ye. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku parametreyên xebitandinê yên maqûl werin kontrol kirin.
Naveroka şilbûna toza hişk bi giranî bi germahiya derketina zuwakera spreyê ve tê destnîşankirin. Naveroka şilbûnê bandorê li ser dendika girseyî û şilbûna toza hişk dike, û kalîteya vala ya pêlkirî diyar dike. PVA ji şilbûnê re hesas e. Di bin şert û mercên cûda yên naveroka şilbûnê de, heman mîqdara PVA dikare bibe sedema hişkbûna cûda ya qata rûyê perçeyên toza hişk, ku ev yek diyarkirina zextê diguherîne û kalîteya hilberînê di dema pêvajoya pêlkirinê de nearam dike. Ji ber vê yekê, divê germahiya derketinê bi hişkî were kontrol kirin da ku naveroka şilbûna toza hişk were misoger kirin. Bi gelemperî, divê germahiya derketinê li 110 ℃ were kontrol kirin, û divê germahiya ketinê li gorî wê were sererast kirin. Germahiya ketinê ji 400 ℃ zêdetir nebe, bi gelemperî li dora 380 ℃ tê kontrol kirin. Ger germahiya ketinê pir zêde be, germahiya hewaya germ li jorê bircê dê zêde germ bibe. Dema ku dilopên mijê digihîjin xala herî bilind û rastî hewaya zêde germ dibin, ji bo toza seramîk a ku madeya girêdanê dihewîne, bandora madeyê dê kêm bibe, û di dawiyê de performansa pêlkirinê ya toza hişk dê bandor bibe. Ya duyemîn, heke germahiya ketinê pir zêde be, temenê karûbarê germkerê jî dê bandor bibe, û çermê germkerê dê bikeve û bi hewaya germ bikeve bircê zuwakirinê, toza hişk qirêj bike. Di bin şertê ku germahiya ketinê û germahiya derketinê bi bingehîn werin destnîşankirin, germahiya derketinê dikare bi zexta pompa xwarinê, cûdahiya zexta veqetandina sîklonê, naveroka hişk a şilavê û faktorên din jî were verast kirin.
Cudahiya zextê ya veqetandina sîklonê. Cudahiya zextê ya veqetandina sîklonê mezin e, ku ev yek germahiya derketinê zêde dike, berhevkirina perçeyên hûr zêde dike û hilberîna zuwakerê kêm dike.
3.1.3 Taybetmendiyên toza bi spreyê hişkkirî
Şilbûn û dendika pakkirinê ya toza seramîk a alumînayê ya ku bi rêbaza zuwakirina bi spreyê tê amadekirin, bi gelemperî ji yên ku bi pêvajoya asayî têne amadekirin çêtir in. Toza granulasyona destan bêyî lerizînê nikare di cîhaza tespîtkirinê re derbas bibe, û toza granulasyona bi spreyê dikare vê yekê bi tevahî bike. Bi referansa standarda ASTM-ê ji bo ceribandina şilbûn û dendika girseyî ya toza metalî, dendika girseyî û şilbûna perçeyên ku bi zuwakirina bi spreyê di bin şert û mercên cûda yên naveroka avê de hatine bidestxistin hatin pîvandin. Li Tabloya 1-ê binêre.
Tabloya 1 dendika şil û şilbûna toza hişkkirî ya bi spreyê
Tabloya 1 Tîrbûna tozê û rêjeya herikînê
| Naveroka şilbûnê (%) | 1.0 | 1.6 | 2.0 | 2.2 | 4.0 |
| Tîrbûna tengbûnê (g/cm3) | 1.15 | 1.14 | 1.16 | 1.18 | 1.15 |
| Likîdîte (yan) | 5.3 | 4.7 | 4.6 | 4.9 | 4.5 |
Naveroka şilbûna toza hişkkirî ya bi spreyê bi gelemperî di navbera 1 û 3% de tê kontrol kirin. Di vê demê de, şilbûna tozê baş e, ku dikare hewcedariyên qalibkirina pêçanê bicîh bîne.
DG1 dendika toza granulasyonê ya bi destan çêkirî ye, û DG2 dendika toza ji bo granulasyona spreyê ye.
Toza bi destan tê granulkirin bi rêya hûrkirina gogan, zuwakirin, parzûnkirin û granulasyonê tê amadekirin.
Tabloya 2 dendika tozên pêçayî yên ku bi granulasyona destan û granulasyona spreyê hatine çêkirin
Tabloya 2 Tîrbûna Laşê Kesk
| Zext (MPA) | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
| DG1 (g/cm3) | 2.32 | 2.32 | 2.32 | 2.33 | 2.36 | 2.4 |
| DG2 (g/cm3) | 2.36 | 2.46 | 2.53 | 2.56 | 2.59 | 2.59 |
Mezinahiya perçeyan û morfolojiya tozê bi mîkroskopê hatin çavdêrîkirin. Diyar dibe ku perçe bi bingehîn hişk û gilover in, bi rûyekî zelal û nerm. Hin perçe bi şiklê sêvê, şiklê hirmî an jî pirî ne, ku ji sedî 3ê tevahî pêk tînin. Belavbûna mezinahiya perçeyan wiha ye: mezinahiya herî zêde ya perçeyan 200 μ m (< 1%) e, mezinahiya herî kêm ya perçeyan 20 μ m (ferdî), piraniya perçeyan nêzîkî 100 μ m (50%) ne, û piraniya perçeyan nêzîkî 50 μ m (20%) ne. Toza ku bi zuwakirina bi spreyê tê hilberandin di 1650 pileyan de tê sinterkirin û dendika wê 3170 g/cm2 ye.3.
(1) Şileya alumînaya 95% bi naveroka hişk a 60% dikare bi karanîna PVA wekî girêker, lêzêdekirina koagulant û rûnkerê guncaw were bidestxistin.
(2) kontrola maqûl a parametreyên operasyona zuwakirina bi spreyê dikare toza hişk a îdeal bistîne.
(3) bi pejirandina pêvajoya zuwakirina bi spreyê, toza alumînayê ya 95, ku ji bo pêvajoya zuwakirina bi girseyî guncaw e, dikare were hilberandin. Densiteya wê ya şil bi qasî 1.1g/cm² ye.3û dendika sinterkirinê 3170g/cm e.3.
