Zeramikazko material aurreratuak zerbitzu-aplikazio zorrotzetarako

Cookieak erabiltzen ditugu zure esperientzia hobetzeko. Webgune honetan nabigatzen jarraituz gero, onartzen duzu cookieen erabilerarekin. Informazio gehiago. Ez dago zerbitzu serioaren definizio ofizialik. Balbula ordezkatzeko kostua altua den edo prozesatzeko ahalmena murrizten den funtzionamendu-baldintza gisa uler daiteke. Prozesuen ekoizpen-kostuak murrizteko beharra globala da, zerbitzu-baldintza txarretan parte hartzen duten sektore guztien errentagarritasuna areagotzeko. Hauek petrolioa eta gasa eta petrokimikatik hasi eta energia nuklearra eta energia sortzea, mineralak prozesatzea eta meatzaritza bitartekoak dira. Diseinatzaileak eta ingeniariak helburu hori modu ezberdinetan lortzen saiatzen ari dira. Metodo egokiena funtzionamendu-denbora eta eraginkortasuna areagotzea da, prozesu-parametroak modu eraginkorrean kontrolatuz (adibidez, itzaltze eraginkorra eta fluxu-kontrol optimizatua). Segurtasunaren optimizazioak ere ezinbesteko zeregina du, ordezkapena murrizteak produkzio-ingurune seguruagoa ekar dezakeelako. Horrez gain, konpainiak ekipamenduen inbentarioa, ponpak eta balbulak barne, eta beharrezko deuseztatzea murrizteko lanean ari da. Aldi berean, instalazioen jabeek beren aktiboetan aldaketa handia espero dute. Ondorioz, prozesatzeko ahalmen handiagoak hodi eta ekipamendu gutxiago (baina diametro handiagoak) eta tresna gutxiago produktu-jario bererako eragiten du. Honek erakusten du hodiaren diametro zabalago baterako handiagoa izan behar izateaz gain, sistemaren osagai bakar batek ingurune gogorrekiko esposizio luzea jasan behar duela zerbitzuko mantentze eta ordezkapen beharra murrizteko. Balbulak eta balbula-bolak barne osagaiek sendoak izan behar dute nahi den aplikaziora egokitzeko, baina bizitza luzeagoa ere eman dezakete. Hala ere, aplikazio gehienen arazo nagusi bat metalezko piezak beren errendimenduaren mugara iritsi direla da. Horrek adierazten du diseinatzaileek material ez-metalikoen alternatibak aurki ditzaketela, batez ere zeramikazko materialei, zerbitzu-aplikazio zorrotzetarako. Osagaiak zerbitzu-baldintza gogorretan funtzionatzeko beharrezkoak diren parametro tipikoak hauek dira: shock termikoaren erresistentzia, korrosioarekiko erresistentzia, nekearekiko erresistentzia, gogortasuna, indarra eta gogortasuna. Erresilientzia funtsezko parametroa da, erresilientzia gutxiago duten osagaiek hondamendia honda dezaketelako. Zeramikazko materialen gogortasuna pitzaduraren hedapenarekiko erresistentzia gisa definitzen da. Zenbait kasutan, koska-metodoa erabiliz neur daiteke, artifizialki balio altuak lortuz. Alde bakarreko ebaki-habea erabiltzeak neurketa zehatzak eman ditzake. Indarra gogortasunarekin erlazionatuta dago, baina tentsioa aplikatzen denean material batek katastrofikoki huts egiten duen puntu bakarrari egiten dio erreferentzia. Normalean "haustura-modulua" deitzen zaio eta hiru puntuko edo lau puntuko tolestura-erresistentzia neurtzen du probako haga batean. Hiru puntuko probak lau puntuko proba baino %1 handiagoa den balioa ematen du. Gogortasuna Rockwell eta Vickers barne eskala ezberdinekin neur daitekeen arren, Vickers mikrogogortasun eskala oso egokia da zeramikazko material aurreratuetarako. Gogortasuna materialaren higadura-erresistentziarekin zuzenean proportzionala da. Metodo ziklikoan funtzionatzen duen balbula batean, nekea arazo handia da balbula etengabe ireki eta ixteagatik. Nekea erresistentzia-atalasea da, eta hortik haratago materialak sarritan huts egingo du tolestura-erresistentzia normalaren azpitik. Korrosioarekiko erresistentzia funtzionamendu-ingurunearen eta materiala duen medioaren araberakoa da. Eremu honetan, zeramikazko material aurreratu askok abantailak dituzte metalekiko, "degradazio hidrotermikoa" izan ezik, zirkonia-oinarritutako material batzuk tenperatura altuko lurrunaren eraginpean daudenean gertatzen dena. Piezen geometria, hedapen termikoaren koefizientea, eroankortasun termikoa, gogortasuna eta indarra shock termikoak eragiten ditu. Eroankortasun termiko eta gogortasun handiko eremua da, metalezko piezak eraginkortasunez funtziona dezaten. Hala ere, zeramikazko materialen aurrerapenek shock termikoen erresistentzia maila onargarriak eskaintzen dituzte. Zeramika aurreratuak urte askotan erabili izan dira eta errendimendu eta balio handia eskatzen duten fidagarritasun-ingeniarien, landare-ingeniarien eta balbula-diseinatzaileen artean ezagunak dira. Aplikazio espezifikoen eskakizunen arabera, industria sorta zabalerako egokiak diren formulazio indibidual desberdinak daude. Hala ere, lau zeramika aurreratuek garrantzi handia dute zerbitzu-balbula larrien arloan. Silizio karburoa (SiC), silizio nitruroa (Si3N4), alumina eta zirkonia dira. Balbula eta balbula-bolaren materialak aplikazio espezifikoen eskakizunen arabera hautatzen dira. Balbuletan zirkoniako bi forma nagusi erabiltzen dira, biak altzairuaren hedapen termiko eta zurruntasun koefiziente bera dutenak. Magnesio oxidoak partzialki egonkortutako zirkonia (Mg-PSZ) du shock termikoen erresistentzia eta gogortasun handiena, eta itria tetragonal zirconia polikristalinoa (Y-TZP) gogorragoa eta indartsuagoa da, baina degradazio hidrotermala jasan dezakeena. Silizio nitruroak (Si3N4) formulazio desberdinak ditu. Gas-presioko silizio nitruro sinterizatua (GPPSN) balbula eta balbula osagaietarako gehien erabiltzen den materiala da. Bere batez besteko gogortasunaz gain, gogortasun eta indar handia, shock termikoen erresistentzia bikaina eta egonkortasun termikoa ere eskaintzen ditu. Gainera, tenperatura altuko lurrun-inguruneetan, Si3N4 zirkoniaren ordezko egokia da, degradazio hidrotermala ekidin dezakeena. Aurrekontua estua denean, zehatzaileak silizio karburoa edo alumina aukeratu dezake. Bi materialek gogortasun handia dute, baina ez dira zirkonia edo silizio nitruroa baino gogorragoak. Horrek erakusten du materiala oso egokia dela osagai estatikoen aplikazioetarako, hala nola, balbula-estalkiak eta balbula-eserlekuak, tentsio handiagoaren menpe dauden balbula-bola edo diskoak baino. Zerbitzu-balbula aplikazio gogorretan erabiltzen diren metalezko materialekin alderatuta (ferrokromoa (CrFe), wolframio karburoa, Hastelloy eta Stellite barne), zeramikazko material aurreratuek gogortasun txikiagoa eta antzeko indarra dute. Zerbitzu-aplikazio larriek balbula birakariak erabiltzen dituzte, hala nola, tximeleta-balbulak, trunions, flotatzaile-balbulak eta malguki-balbulak. Horrelako aplikazioetan, Si3N4 eta zirkoniak kolpe termikoen erresistentzia, gogortasuna eta indarra erakusten dute ingurune zorrotzenetara egokitzeko. Materialaren gogortasuna eta korrosioarekiko erresistentzia dela eta, piezen iraupena hainbat aldiz handitzen da metalezko piezen aldean. Beste abantaila batzuk balbulak bere bizitzan zehar izango dituen errendimendu-ezaugarriak dira, batez ere ixteko ahalmena eta kontrola mantentzen dituen eremuetan. Hori frogatzen da 65 mm-ko (2,6 hazbeteko) balbula kynar/RTFE bola eta forru bat % 98ko azido sulfurikoaren eta ilmenitaren eraginpean jartzen diren titanio oxidoaren pigmentu bihurtzen ari den aplikazio batean. Komunikabideen izaera korrosiboak esan nahi du osagai horien bizitza sei astekoa izan daitekeela. Hala ere, Nilcra™-k egindako bola-balbulen mozketak erabiltzeak (1. irudia), hau da, magnesio oxidozko zirkonia partzialki egonkortuta dagoena (Mg-PSZ), gogortasun eta korrosioarekiko erresistentzia bikaina du, eta etenik gabeko hiru urteko zerbitzua eman dezake detektatu gabe. higadura. Balbula linealetan, angelu-balbuletan, throttle-balbuletan edo globo-balbuletan barne, produktu hauen "zigilu gogorra"-ren ezaugarriak direla eta, zirkonia eta silizio nitruroa egokiak dira balbulen tapoietarako eta balbula-eserlekuetarako. Era berean, alumina juntadura eta kaiola batzuetarako erabil daiteke. Balbula-eserlekuan artezteko bolak parekatuz, zigilatzeko maila altua lor daiteke. Balbulen estaldurarako, balbula-nukleoa, sarrera eta irteera edo balbula-gorputzaren estaldura barne, lau zeramikazko material nagusietako edozein erabil daiteke aplikazioaren eskakizunen arabera. Materialaren gogortasun handia eta korrosioarekiko erresistentzia onuragarria izan da produktuaren errendimenduari eta zerbitzu-bizitzari dagokionez. Hartu adibide gisa Australiako bauxita findegian erabiltzen den DN150 tximeleta balbula. Ertainaren silize-eduki handiak balbulen estalduraren higadura handia ematen du. Hasieran erabilitako juntak eta diskoak %28ko CrFe aleazioz eginak ziren eta zortzi-hamar aste baino ez zituzten iraun. Hala ere, Nilcra™ zirkoniaz egindako balbulekin (2. irudia), zerbitzu-bizitza 70 asteraino igo da. Bere gogortasuna eta indarra dela eta, zeramikak ondo funtzionatzen du balbula aplikazio gehienetan. Hala ere, haien gogortasuna eta korrosioarekiko erresistentzia dira balbularen bizitza iraupena handitzen laguntzen dutenak. Honek, aldi berean, bizi-ziklo osoaren kostua murrizten du, ordezko piezen geldialdi-denbora murriztuz, lan-kapitala eta inbentarioa murriztuz, eskuzko manipulazio minimoa eta segurtasuna hobetuz ihesak murriztuz. Aspalditik, presio handiko balbuletan zeramikazko materialak aplikatzea izan da arazo nagusietako bat, balbula hauek karga axial edo tortsio handiak jasaten dituztelako. Hala ere, arlo honetako jokalari nagusiak balbula-bola diseinuak garatzen ari dira gidatzeko momentuaren biziraupena hobetzeko. Beste muga nagusia eskala da. Magnesio oxidoarekin partzialki egonkortutako zirkoniaz ekoitzitako balbula-eserlekuaren eta balbula-bola handienaren tamaina (3. irudia) DN500 eta DN250 da, hurrenez hurren. Hala ere, gaur egun espezifikatzaile gehienek zeramika nahiago dute tamaina hauetatik beherako osagaietarako. Zeramikazko materialak aukera egokiak direla frogatu bada ere, jarraibide erraz batzuk jarraitu behar dira haien errendimendua maximizatzeko. Zeramikazko materialak lehenik eta behin bakarrik erabili behar dira kostuak ahalik eta txikienak izan behar direnean. Bazter zorrotzak eta estresaren kontzentrazioa saihestu behar dira bai barrutik bai kanpotik. Diseinu-fasean dilatazio termiko potentzialaren bat ez datozenak kontuan hartu behar dira. Uztaiaren tentsioa murrizteko, zeramika kanpoan mantendu behar da, ez barruan. Azkenik, perdoi geometrikoen eta gainazaleko akaberaren beharra arretaz kontuan hartu behar da, hauek nabarmen handituko baitituzte beharrezkoak ez diren kostuak. Materialak hautatzeko eta proiektuaren hasieratik hornitzaileekin koordinatzeko jarraibide eta jardunbide egoki hauek jarraituz, zerbitzu-aplikazio gogor bakoitzerako irtenbide ezin hobea lor daiteke. Informazio hau Morgan Advanced Materials-ek emandako materialetatik atera da eta berrikusi eta egokitu da. Morgan Material aurreratuak-Zeramika teknikoa. (2019ko azaroaren 28a). Zeramikazko material aurreratuak zerbitzu-aplikazio zorrotzetarako. AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305-tik berreskuratua 2021eko uztailaren 7an. Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. "Zeramikako material aurreratuak zerbitzu-aplikazio zorrotzetarako". AZoM. 2021eko uztailaren 7a. Morgan Material aurreratuak-Zeramika teknikoa. "Zeramikako material aurreratuak zerbitzu-aplikazio zorrotzetarako". AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. (2021eko uztailaren 7an kontsultatua). Morgan Material aurreratuak-Zeramika teknikoa. 2019. Zeramikazko material aurreratuak zerbitzu-aplikazio zorrotzetarako. AZoM, 2021eko uztailaren 7an ikusita, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. AZoM eta Camfil Erresuma Batuko zuzendari nagusi David Moultonek konpainiaren airea iragazteko soluzioei buruz eztabaidatu zuten eta nola lagun dezaketen eraikuntza-industriako pertsonei lan-ingurune seguruagoa eskaintzen. Elkarrizketa honetan, AZoM eta ELTRA produktu-kudeatzailea Alan Klostermeier doktoreak lagin pisu handien O/N/H analisi azkar eta fidagarriari buruz hitz egin zuten. Elkarrizketa honetan, AZoM eta Chuck Cimino, Lake Shore Cryotronics-eko produktuen arduradun seniorrak, M81 sinkronizazio iturria neurtzeko sistemaren onurak eztabaidatu zituzten. Zeus Bioweb™ PTFE elektrospuntzen duen teknologia bat da, nanometroetatik mikrometroetara bitarteko diametro oso txikiko polimero-zuntzetan. METTLER TOLEDOren STARe analisi termikoko softwareak malgutasun ikaragarria eta ebaluazio aukera mugagabeak eskaintzen ditu.