Altnivelaj ceramikaj materialoj por severaj servaj aplikoj

Ne ekzistas formala servodifino. Ĝi povas esti konsiderata raporti al la alta kosto de anstataŭigo de la valvo aŭ la laborkondiĉoj, kiuj reduktas la pretigan kapablon. La tutmonda bezono redukti procezproduktadkostojn por plibonigi la profitecon de ĉiuj sektoroj implikitaj en severaj servokondiĉoj. Tiuj intervalas de petrolo kaj gaso, petrolkemiaĵoj ĝis nuklea energio kaj elektroproduktado, minerala prilaborado kaj minado. Dizajnistoj kaj inĝenieroj provas atingi ĉi tiun celon en malsamaj manieroj. La plej konvena metodo estas pliigi funkcian tempon kaj efikecon efike kontrolante procezparametrojn (kiel ekzemple efika ĉesigo kaj optimumigita fluoregado). Sekureca optimumigo ankaŭ ludas esencan rolon, ĉar redukti la nombron da anstataŭaĵoj povas konduki al pli sekura produktadmedio. Krome, la firmao laboras por redukti ekipaĵon (inkluzive de pumpiloj kaj valvoj) inventaron kaj postulatan forigon. Samtempe, instalaĵposedantoj atendas grandegan spezon de siaj aktivoj. Tial pliigita pretigkapacito rezultigos pli malmultajn (sed pli grandan diametron) tubojn kaj ekipaĵon kaj malpli da instrumentoj por la sama produktfluo. Ĉi tio montras, ke krom devi uzi pli grandajn individuajn sistemajn komponantojn por pli larĝaj tubdiametroj, estas ankaŭ necese elteni longedaŭran eksponiĝon al severaj medioj por redukti funkciservan prizorgadon kaj anstataŭigajn postulojn. Komponantoj inkluzive de valvoj kaj valvpilkoj devas esti fortikaj por konveni la deziratan aplikon, sed ili ankaŭ povas plilongigi sian vivon. Tamen, la ĉefa problemo kun plej multaj aplikoj estas, ke metalaj partoj atingis siajn rendimentajn limojn. Tio indikas ke dizajnistoj povas trovi alternativojn al ne-metalaj materialoj en postulemaj aplikoj, precipe ceramikaj materialoj. Tipaj parametroj postulataj por funkciigi komponentojn sub severaj kondiĉoj inkludas termikan ŝokon-reziston, korodreziston, lacecreziston, malmolecon, forton kaj fortikecon. Fortikeco estas ŝlosila parametro, ĉar komponantoj, kiuj estas malpli rezistemaj, povas malsukcesi katastrofe. La fortikeco de ceramikaj materialoj estas difinita kiel la rezisto al fendetdisvastigo. En kelkaj kazoj, ĝi povas esti mezurita uzante la indentmetodon por akiri artefarite altan valoron. La uzo de unuflanka incizotrabo povas disponigi precizajn mezurrezultojn. Forto rilatas al fortikeco, sed rilatas al ununura punkto kie materialo estas katastrofe difektita kiam streĉo estas aplikita. Ĝi estas ofte referita kiel la "modulo de krevo" kaj estas akirita per mezurado de la tri-punkta aŭ kvar-punkta fleksadforto sur teststango. La valoro de la tri-punkta testo estas 1% pli alta ol la valoro de la kvar-punkta testo. Kvankam multaj skvamoj inkluzive de Rockwell-malmoleca testilo kaj Vickers-malmoleca testilo povas esti uzataj por mezuri malmolecon, la mikromalmoleca skalo de Vickers estas tre taŭga por altnivelaj ceramikaj materialoj. La malmoleco ŝanĝiĝas proporcie al la eluziĝorezisto de la materialo. En valvoj funkciigantaj en cikla maniero, laceco estas la ĉefa zorgo pro la kontinua malfermo kaj fermo de la valvo. Laceco estas la sojlo de forto. Preter tiu sojlo, la materialo tendencas malsukcesi sub sia normala fleksadforto. Korodrezisto dependas de la operacia medio kaj la medio enhavanta la materialon. Aldone al "hidrotermika degenero", multaj progresintaj ceramikaj materialoj estas pli bonaj ol metaloj en tiu kampo, kaj certaj zirkoni-bazitaj materialoj suferos "hidrotermikan degeneron" post estado eksponitaj al alt-temperatura vaporo. La geometrio, termika ekspansiokoeficiento, termika kondukteco, fortikeco kaj forto de la komponantoj estas tuŝitaj de termika ŝoko. Ĉi tiu areo estas favora al alta varmokondukteco kaj fortikeco, do la metalaj komponantoj povas funkcii efike. Tamen, progresoj en ceramikaj materialoj nun disponigas akcepteblajn nivelojn de termika ŝokrezisto. Altnivela ceramikaĵo estas uzata dum multaj jaroj kaj estas populara inter fidindaj inĝenieroj, plantinĝenieroj kaj valvodezajnistoj, kiuj postulas altan rendimenton kaj altan valoron. Laŭ specifaj aplikaj postuloj, ĝi taŭgas por malsamaj formuliĝoj en diversaj industrioj. Tamen, kvar altnivelaj ceramikaĵoj estas de granda signifo en la kampo de rigora prizorgado de valvoj, inkluzive de siliciokarbido (SiC), silicionitruro (Si3N4), alumino kaj zirkonio. La materialoj de la valvo kaj valva pilko estas elektitaj laŭ la specifaj aplikaj postuloj. La valvo uzas du ĉefajn formojn de zirkonio, kiuj havas la saman termikan disvastigan koeficienton kaj rigidecon kiel ŝtalo. Magneziooksido parte stabiligita zirkonio (Mg-PSZ) havas la plej altan termika ŝokreziston kaj fortikecon, dum itria tetragonal zirconia polikristalino (Y-TZP) estas pli malmola, sed estas sentema al hidrotermika degenero. Silicia nitruro (Si3N4) havas malsamajn formuliĝojn. Gaspremo sintrita silicionitruro (GPPSN) estas la plej ofte uzita materialo por valvoj kaj valvkomponentoj. Krom ĝia averaĝa fortikeco, ĝi ankaŭ havas altan malmolecon kaj forton, bonegan termikan ŝokon reziston kaj termikan stabilecon. Krome, en alt-temperaturaj vapormedioj, Si3N4 povas anstataŭigi zirkonion por malhelpi hidrotermikan degeneron. Kun pli strikta buĝeto, la koncentrilo povas elekti el SiC aŭ alumino. Ambaŭ materialoj havas altan malmolecon, sed ne estas pli malmolaj ol zirkonio aŭ silicionitruro. Ĉi tio montras, ke la materialo estas tre taŭga por senmovaj komponaplikoj, kiel valvaj tegaĵoj kaj valvseĝoj, prefere ol valvaj pilkoj aŭ diskoj, kiuj estas submetataj al pli alta streĉiĝo. Kompare kun la metalaj materialoj uzataj en postulataj valvaj aplikoj (inkluzive de ferokromo (CrFe), volframkarbido, Hastelloy kaj Stellite), altnivelaj ceramikaj materialoj havas pli malaltan fortikecon kaj similan forton. Postulaj servaplikoj implikas la uzon de rotaciaj valvoj, kiel papiliaj valvoj, trunions, ŝvebaj pilkaj valvoj kaj risortoj. En tiaj aplikoj, Si3N4 kaj zirconia havas termikan ŝokon reziston, fortikecon kaj forton, kaj povas adaptiĝi al la plej postulemaj medioj. Pro la malmoleco kaj koroda rezisto de la materialo, la servodaŭro de la komponanto estas plurfoje tiu de la metala komponanto. Aliaj avantaĝoj inkludas agadokarakterizaĵojn dum la vivo de la valvo, precipe en lokoj kie fortranĉo kaj kontrolkapabloj estas konservitaj. Tio estis montrita koncerne 65mm (2.6 coloj) valvo kinar/RTFE pilko kaj ekskursoŝipo eksponita al 98% sulfata acido kaj plie ilmenito, la ilmenito estanta transformita al titanoksida pigmento. La koroda naturo de la amaskomunikilaro signifas, ke la vivo de ĉi tiuj komponantoj povas esti tiel longa kiel ses semajnoj. Tamen, la uzo de sfera valvo-tajlado (proprieta magnezia rusto parte stabiligita zirconia (Mg-PSZ)) fabrikita de Nilcra™ (Figuro 1) havas bonegan malmolecon kaj korodan reziston kaj estas provizita dum tri jaroj. Intermita servo, sen iu ajn konstatebla eluziĝo. En liniaj valvoj (inkluzive de angulaj valvoj, akcelilaj valvoj aŭ globvalvoj), pro la "malmola sidloko" karakterizaĵoj de ĉi tiuj produktoj, zirkonio kaj silicia nitruro taŭgas por kaj valvoŝtopiloj kaj valvseĝoj. Simile, alumino povas esti uzata en certaj tegaĵoj kaj kaĝoj. Tra la kongrua pilko sur la sidringo, alta grado de sigelo povas esti atingita. Por la valva kerno, inkluzive de bobena valvo, enirejo kaj elirejo aŭ valva korpo-buŝo, iu ajn el la kvar ĉefaj ceramikaj materialoj povas esti uzata laŭ la aplikaj postuloj. La alta malmoleco kaj koroda rezisto de la materialo pruvis esti utilaj laŭ produkta rendimento kaj funkcidaŭro. Prenu la papilion valvon DN150 uzatan en la aŭstralia baŭksita rafinejo kiel ekzemplo. La alta silicenhavo en la medio kaŭzas altajn nivelojn de eluziĝo sur la valvbuŝoj. La ekskursoŝipo kaj valvdisko uzitaj komence estis faritaj el 28% CrFe-alojo kaj daŭris nur ok ĝis dek semajnojn. Tamen, pro la enkonduko de valvoj el Nilcra™ zirconia (Figuro 2), la funkcidaŭro pliiĝis al 70 semajnoj. Pro ĝia forteco kaj forto, ceramikaĵo funkcias bone en la plej multaj valvaj aplikoj. Tamen, estas ilia malmoleco kaj koroda rezisto, kiuj helpas plilongigi la vivon de la valvo. Siavice, ĉi tio reduktas la koston de la tuta vivociklo reduktante malfunkcion por anstataŭaj partoj, reduktitan laborkapitalon kaj stokregistron, minimuman manan uzadon kaj plibonigitan sekurecon per reduktita elfluado. Dum longa tempo, la aplikado de ceramikaj materialoj en altpremaj valvoj estas unu el la ĉefaj zorgoj, ĉar ĉi tiuj valvoj estas submetitaj al altaj aksaj aŭ tordaj ŝarĝoj. Tamen, gravaj ludantoj en ĉi tiu kampo disvolvas valvpilkdezajnojn, kiuj plibonigas la pluviveblon de la ekmomanto. La alia grava limigo estas grandeco. La grandeco de la plej granda valva seĝo kaj la plej granda valva pilko (Figuro 3) produktita de magnezio parte stabiligita zirkonio estas DN500 kaj DN250, respektive. Tamen, la plej multaj nunaj specifistoj preferas uzi ceramikaĵon por fari partojn kies dimensioj ne superas ĉi tiujn dimensiojn. Kvankam ceramikaj materialoj nun pruviĝis esti taŭga elekto, ankoraŭ ekzistas kelkaj simplaj gvidlinioj, kiuj devas esti sekvitaj por maksimumigi sian agadon. Ceramikaj materialoj devas esti uzataj unue nur se necesas redukti kostojn. Ambaŭ interne kaj ekstere devus eviti akrajn angulojn kaj streĉan koncentriĝon. Ĉiu ebla termika disvastiĝmalkongruo devas esti pripensita dum la dezajnofazo. Por redukti la ringostreson, estas necese konservi la ceramikon ekstere prefere ol interne. Fine, la bezono de geometriaj toleremoj kaj surfaca finado devas esti zorge pripensita, ĉar ĉi tiuj toleremoj povas signife pliigi nenecesajn kostojn. Sekvante ĉi tiujn gvidliniojn kaj plej bonajn praktikojn en elektado de materialoj kaj kunordigado kun provizantoj ekde la komenco de la projekto, ideala solvo povas esti atingita por ĉiu postulema serva aplikaĵo. Ĉi tiu informo estis akirita, reviziita kaj adaptita de materialoj provizitaj de Morgan Advanced Materials. Morgan Advanced Materials-Teknika Ceramiko. (28 novembro 2019). Altnivelaj ceramikaj materialoj taŭgaj por seriozaj servaj aplikoj. AZoM. Prenite de https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305 la 26-an de majo 2021. Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. " Progresintaj ceramikaj materialoj por seriozaj servaplikoj " . AZoM. La 26-an de majo 2021. Morgan Advanced Materials-Teknika Ceramiko. " Progresintaj ceramikaj materialoj por seriozaj servaplikoj " . AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. (Alirite la 26-an de majo 2021). Morgan Advanced Materials-Teknika Ceramiko. 2019. Altnivelaj ceramikaj materialoj taŭgaj por seriozaj servaj aplikoj. AZoM, vidita la 26-an de majo 2021, https://www.azom.com/article.aspx? ArticleID = 12305. AZoM parolis kun Asociitaj Profesoroj Arda Gozen, George kaj Joan Berry de Washington State University. Arda estas parto de teamo de multoblaj institucioj dediĉitaj al kreado de eŝafodoj de realigitaj histoj imitante la karakterizaĵojn de homaj histoj. En ĉi tiu intervjuo, AZoM parolis kun D-ro Tim Nunney kaj D-ro Adam Bushell de Thermo Fisher Scientific pri la surfaca analizsistemo Nexsa G2. En ĉi tiu intervjuo, AZoM kaj D-ro Juan Araneda, estro de aplikata kemio de Nanalysis, parolis pri la kreskanta uzo kaj utileco de NMR kaj kiel helpi la analizon de litiaj kuŝejoj. La spektrometro de malŝarĝo de brilo GDS850 de Leco povas esti uzata por analizi diversajn metalurgiajn materialojn. Ĝi ankaŭ disponigas kvantan profundprofiladon de la materialo. Ĝi havas gamon de 120-800 nm kaj estas diverstalenta. Turnadcentroj de Hardinge® T-serio kaj SUPER-PRECISION® T-seriaj turnadcentroj estas agnoskitaj merkataj gvidantoj en ultra-precizecaj kaj malmolaj turnadaj aplikoj. Ni uzas kuketojn por plibonigi vian sperton. Daŭrigante foliumi ĉi tiun retejon, vi konsentas pri nia uzo de kuketoj. Pliaj informoj.