მოწინავე კერამიკული მასალები მომთხოვნი სერვისისთვის

ჩვენ ვიყენებთ ქუქიებს თქვენი გამოცდილების გასაუმჯობესებლად. ამ ვებსაიტის დათვალიერების გაგრძელებით თქვენ ეთანხმებით ჩვენს მიერ ქუქიების გამოყენებას. Მეტი ინფორმაცია.
მკაცრი სამსახურის ოფიციალური განმარტება არ არსებობს. ეს შეიძლება გავიგოთ, როგორც ოპერაციული პირობები, სადაც სარქვლის გამოცვლის ღირებულება მაღალია ან დამუშავების სიმძლავრე შემცირებულია.
არსებობს გლობალური საჭიროება, შემცირდეს პროცესის წარმოების ხარჯები, რათა გაიზარდოს ყველა სექტორის მომგებიანობა, რომლებიც ჩართულია მომსახურების ცუდ პირობებში. ეს მოიცავს ნავთობისა და გაზისა და ნავთობქიმიური პროდუქტების ბირთვულ ენერგიას და ელექტროენერგიის წარმოებას, მინერალების დამუშავებას და სამთო მოპოვებას.
დიზაინერები და ინჟინრები ამ მიზნის მიღწევას სხვადასხვა გზით ცდილობენ. ყველაზე შესაფერისი მეთოდია მუშაობის დროისა და ეფექტურობის გაზრდა პროცესის პარამეტრების ეფექტური კონტროლით (როგორიცაა ეფექტური გამორთვა და ნაკადის ოპტიმიზებული კონტროლი).
უსაფრთხოების ოპტიმიზაცია ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს, რადგან ჩანაცვლების შემცირებამ შეიძლება გამოიწვიოს უფრო უსაფრთხო წარმოების გარემო. გარდა ამისა, კომპანია მუშაობს აღჭურვილობის მარაგის მინიმუმამდე შემცირებაზე, ტუმბოების და სარქველების ჩათვლით და საჭირო განკარგვაზე. ამავდროულად, ობიექტების მფლობელები ელიან უზარმაზარ ცვლილებას მათ აქტივებში. შედეგად, გაზრდილი გადამამუშავებელი სიმძლავრე იწვევს ნაკლებ მილსადენს და აღჭურვილობას (მაგრამ უფრო დიდ დიამეტრს) და ნაკლებ ინსტრუმენტებს ერთი და იგივე პროდუქტის ნაკადისთვის.
ეს მიუთითებს იმაზე, რომ გარდა იმისა, რომ უფრო დიდი უნდა იყოს მილის უფრო ფართო დიამეტრისთვის, სისტემის ერთმა კომპონენტმა ასევე უნდა გაუძლოს მკაცრ გარემოში ხანგრძლივ ზემოქმედებას, რათა შეამციროს ექსპლუატაციაში მოვლისა და გამოცვლის საჭიროება.
კომპონენტები, მათ შორის სარქველები და სარქვლის ბურთები, უნდა იყოს მტკიცე, რათა მოერგოს საჭირო აპლიკაციებს, მაგრამ ასევე შეუძლიათ უზრუნველყონ უფრო ხანგრძლივი მომსახურების ვადა. თუმცა, აპლიკაციების უმეტესობის მთავარი პრობლემა არის ის, რომ ლითონის ნაწილებმა მიაღწიეს მათი შესრულების ზღვარს. ეს მიუთითებს იმაზე, რომ დიზაინერებმა შეიძლება იპოვონ ალტერნატივები არალითონური მასალების, განსაკუთრებით კერამიკული მასალების, მომთხოვნი სერვისისთვის.
მძიმე მომსახურების პირობებში კომპონენტების მუშაობისთვის საჭირო ტიპიური პარამეტრები მოიცავს თერმული შოკის წინააღმდეგობას, კოროზიის წინააღმდეგობას, დაღლილობის წინააღმდეგობას, სიმტკიცეს, სიმტკიცეს და სიმტკიცეს.
გამძლეობა არის ძირითადი პარამეტრი, რადგან კომპონენტები, რომლებიც ნაკლებად გამძლეა, შეიძლება კატასტროფულად ჩავარდეს. კერამიკული მასალების სიმტკიცე განისაზღვრება, როგორც წინააღმდეგობა ბზარის გამრავლების მიმართ. ზოგიერთ შემთხვევაში, მისი გაზომვა შესაძლებელია ჩაღრმავების მეთოდით, რაც იწვევს ხელოვნურად მაღალ მნიშვნელობებს. ცალმხრივი ჭრილობის სხივის გამოყენებამ შეიძლება უზრუნველყოს ზუსტი გაზომვები.
სიმტკიცე დაკავშირებულია სიმტკიცესთან, მაგრამ ეხება ერთ წერტილს, როდესაც მასალა კატასტროფულად იშლება სტრესის გამოყენებისას. მას ჩვეულებრივ მოიხსენიებენ, როგორც „რღვევის მოდულს“ და იზომება საცდელ ღეროზე სამპუნქტიანი ან ოთხპუნქტიანი მოხრის სიძლიერის გაზომვით. სამპუნქტიანი ტესტი იძლევა მნიშვნელობას, რომელიც 1%-ით აღემატება ოთხპუნქტიან ტესტს.
მიუხედავად იმისა, რომ სიმტკიცე შეიძლება გაიზომოს სხვადასხვა მასშტაბით, მათ შორის Rockwell და Vickers, ვიკერსის მიკროსიხისტის სკალა ძალიან შესაფერისია მოწინავე კერამიკული მასალებისთვის. სიხისტე პირდაპირპროპორციულია მასალის აცვიათ წინააღმდეგობისა.
ციკლური მეთოდით მომუშავე სარქველში დაღლილობა წარმოადგენს მთავარ პრობლემას სარქვლის უწყვეტი გახსნისა და დახურვის გამო. დაღლილობა არის სიძლიერის ზღვარი, რომლის მიღმაც მასალა ხშირად იშლება მისი ნორმალური მოღუნვის სიძლიერის ქვემოთ.
კოროზიის წინააღმდეგობა დამოკიდებულია სამუშაო გარემოზე და მასალის შემცველ გარემოზე. ამ სფეროში, ბევრ მოწინავე კერამიკულ მასალას აქვს უპირატესობა ლითონებთან შედარებით, გარდა „ჰიდროთერმული დეგრადაციისა“, რაც ხდება მაშინ, როდესაც ცირკონიაზე დაფუძნებული ზოგიერთი მასალა ექვემდებარება მაღალი ტემპერატურის ორთქლს.
ნაწილის გეომეტრია, თერმული გაფართოების კოეფიციენტი, თბოგამტარობა, სიმტკიცე და სიმტკიცე გავლენას ახდენს თერმული შოკით. ეს არის ზონა, რომელიც ხელს უწყობს მაღალი თბოგამტარობისა და სიმტკიცეს, ამიტომ ლითონის ნაწილებს შეუძლიათ ეფექტურად იმუშაონ. თუმცა, კერამიკული მასალების წინსვლა ახლა უზრუნველყოფს თერმული შოკის წინააღმდეგობის მისაღები დონეს.
მოწინავე კერამიკა მრავალი წლის განმავლობაში გამოიყენება და პოპულარულია საიმედოობის ინჟინრებში, ქარხნის ინჟინრებსა და სარქველების დიზაინერებში, რომლებიც საჭიროებენ მაღალ შესრულებას და ღირებულებას. განაცხადის სპეციფიკური მოთხოვნების შესაბამისად, არსებობს სხვადასხვა ინდივიდუალური ფორმულირებები, რომლებიც შესაფერისია ინდუსტრიების ფართო სპექტრისთვის. თუმცა, ოთხ მოწინავე კერამიკას დიდი მნიშვნელობა აქვს მძიმე მომსახურების სარქველების სფეროში. მათ შორისაა სილიციუმის კარბიდი (SiC), სილიციუმის ნიტრიდი (Si3N4), ალუმინა და ცირკონია. სარქვლისა და სარქვლის ბურთის მასალები შეირჩევა კონკრეტული განაცხადის მოთხოვნების შესაბამისად.
სარქველებში ცირკონიის ორი ძირითადი ფორმა გამოიყენება, რომელთაგან ორივეს თერმული გაფართოებისა და სიხისტის იგივე კოეფიციენტი აქვს, როგორც ფოლადი. მაგნიუმის ოქსიდის ნაწილობრივ სტაბილიზებულ ცირკონიას (Mg-PSZ) აქვს ყველაზე მაღალი თერმული შოკის წინააღმდეგობა და სიმტკიცე, ხოლო იტრიუმის ოქსიდის ტეტრაგონალური ცირკონიის პოლიკრისტალური (Y-TZP) უფრო მყარი და ძლიერია, მაგრამ მგრძნობიარეა ჰიდროთერმული დეგრადაციისთვის.
სილიციუმის ნიტრიდს (Si3N4) აქვს სხვადასხვა ფორმულირებები. გაზის წნევით აგლომერირებული სილიციუმის ნიტრიდი (GPPSN) არის ყველაზე ხშირად გამოყენებული მასალა სარქველებისა და სარქვლის კომპონენტებისთვის. საშუალო გამძლეობის გარდა, ის ასევე უზრუნველყოფს მაღალი სიხისტე და სიმტკიცე, შესანიშნავი თერმული შოკის წინააღმდეგობა და თერმული სტაბილურობა. გარდა ამისა, Si3N4 არის ცირკონიის შესაფერისი შემცვლელი მაღალი ტემპერატურის ორთქლის გარემოში ჰიდროთერმული დეგრადაციის თავიდან ასაცილებლად.
როდესაც ბიუჯეტი მჭიდროა, დამახასიათებელს შეუძლია აირჩიოს სილიციუმის კარბიდი ან ალუმინის. ორივე მასალას აქვს მაღალი სიმტკიცე, მაგრამ არ არის უფრო მყარი ვიდრე ცირკონია ან სილიციუმის ნიტრიდი. ეს გვიჩვენებს, რომ მასალა ძალიან შესაფერისია სტატიკური კომპონენტების გამოყენებისთვის, როგორიცაა სარქველების გარსაცმები და სარქველების სავარძლები, ვიდრე სარქვლის ბურთულები ან დისკები, რომლებიც ექვემდებარება უფრო მაღალ სტრესს.
ლითონის მასალებთან შედარებით, რომლებიც გამოიყენება ხისტი სარქველების გამოყენებაში (მათ შორის ფეროქრომი (CrFe), ვოლფრამის კარბიდი, Hastelloy და Stellite), მოწინავე კერამიკულ მასალებს აქვთ დაბალი სიმტკიცე და მსგავსი სიმტკიცე.
მძიმე სერვისის აპლიკაციები მოიცავს მბრუნავი სარქველების გამოყენებას, როგორიცაა პეპლის სარქველები, ღეროები, მცურავი ბურთიანი სარქველები და ზამბარის სარქველები. ასეთ აპლიკაციებში, Si3N4 და ცირკონია აჩვენებენ თერმული შოკის წინააღმდეგობას, სიმტკიცეს და სიმტკიცეს, რათა მოერგოს ყველაზე მოთხოვნად გარემოს. მასალის სიხისტისა და კოროზიის წინააღმდეგობის გამო, ნაწილების მომსახურების ვადა რამდენჯერმე იზრდება, ვიდრე ლითონის ნაწილები. სხვა უპირატესობებში შედის სარქვლის მუშაობის მახასიათებლები მისი სიცოცხლის განმავლობაში, განსაკუთრებით იმ ადგილებში, სადაც ის ინარჩუნებს დახურვის შესაძლებლობებს და კონტროლს.
ეს აჩვენა აპლიკაციაში, სადაც 65 მმ (2.6 ინჩი) სარქველი კინარი/RTFE ბურთი და ლაინერი ექვემდებარებოდა 98% გოგირდმჟავას და ილმენიტს, რომელიც გარდაიქმნება ტიტანის ოქსიდის პიგმენტად. მედიის კოროზიული ბუნება ნიშნავს, რომ ეს კომპონენტები შეიძლება გაგრძელდეს ექვს კვირამდე. თუმცა, Nilcra-ს მიერ დამზადებული ბურთულიანი სარქვლის მორთვის გამოყენებას!“ (სურათი 1), რომელიც წარმოადგენს მაგნიუმის ოქსიდის ნაწილობრივ სტაბილიზებულ ცირკონიას (Mg-PSZ), აქვს შესანიშნავი სიმტკიცე და კოროზიის წინააღმდეგობა და შეუძლია უზრუნველყოს სამწლიანი უწყვეტი მომსახურება ყოველგვარი გამოვლენის გარეშე. აცვიათ.
წრფივ სარქველებში, მათ შორის კუთხის სარქველები, დროსელის სარქველები ან გლობუსის სარქველები, ცირკონია და სილიციუმის ნიტრიდი შესაფერისია სარქვლის შტეფსელებისთვის და სარქველების დასაჯდომებისთვის, ამ პროდუქტების "მყარი საჯდომის" მახასიათებლების წყალობით. ანალოგიურად, ალუმინის გამოყენება შესაძლებელია ზოგიერთი შუასადებებისა და გალიებისთვის. სარქვლის სავარძელზე დაფქვილი ბურთების შეხამებით, შესაძლებელია დალუქვის მაღალი ხარისხის მიღწევა.
სარქვლის საფარისთვის, სარქვლის ბირთვის, შესასვლელი და გამოსასვლელი ან სარქვლის კორპუსის საფარის ჩათვლით, ოთხი ძირითადი კერამიკული მასალისგან ნებისმიერი შეიძლება გამოყენებულ იქნას განაცხადის მოთხოვნების შესაბამისად. მასალის მაღალი სიმტკიცე და კოროზიის წინააღმდეგობა სასარგებლო აღმოჩნდა პროდუქტის მუშაობის და მომსახურების ვადის თვალსაზრისით.
მაგალითისთვის ავიღოთ DN150 პეპლის სარქველი, რომელიც გამოიყენება ავსტრალიის ბოქსიტის გადამამუშავებელ ქარხანაში. სილიციუმის მაღალი შემცველობა საშუალოში უზრუნველყოფს მაღალი დონის ცვეთას სარქვლის ლაინერზე. თავდაპირველად გამოყენებული შუასადებები და დისკები დამზადებულია 28% CrFe შენადნობისგან და შეიძლება გაგრძელდეს მხოლოდ რვადან ათ კვირამდე. თუმცა, Nilcra! ცირკონიისგან დამზადებული სარქველებით (სურათი 2), მომსახურების ვადა გაიზარდა 70 კვირამდე.
მისი გამძლეობისა და სიმტკიცის გამო, კერამიკა კარგად მუშაობს სარქვლის უმეტეს აპლიკაციებში. თუმცა, ეს არის მათი სიმტკიცე და კოროზიის წინააღმდეგობა, რაც ხელს უწყობს სარქვლის მომსახურების ვადის გაზრდას. ეს, თავის მხრივ, ამცირებს მთელი სასიცოცხლო ციკლის ღირებულებას შემცვლელი ნაწილების შეფერხების დროის შემცირებით, სამუშაო კაპიტალისა და მარაგის შემცირებით, მინიმალური ხელით დამუშავებით და უსაფრთხოების გაუმჯობესებით გაჟონვის შემცირებით.
დიდი ხნის განმავლობაში, კერამიკული მასალების გამოყენება მაღალი წნევის სარქველებში იყო ერთ-ერთი მთავარი საზრუნავი, რადგან ეს სარქველები ექვემდებარება მაღალ ღერძულ ან ბრუნვის დატვირთვას. თუმცა, ამ სფეროში ძირითადი მოთამაშეები ახლა ავითარებენ სარქვლის ბურთის დიზაინს მამოძრავებელი ბრუნვის გადარჩენის გასაუმჯობესებლად.
სხვა ძირითადი შეზღუდვა არის მასშტაბი. ნაწილობრივ სტაბილიზირებული მაგნეზიის ცირკონიის მიერ წარმოებული ყველაზე დიდი სარქვლის საჯდომისა და უდიდესი სარქვლის ბურთის ზომა არის DN500 და DN250, შესაბამისად. თუმცა, სპეციფიკატორების უმეტესობა ამჟამად უპირატესობას ანიჭებს ამ ზომის კერამიკულ კომპონენტებს.
მიუხედავად იმისა, რომ კერამიკული მასალა ახლა დადასტურდა, რომ შესაფერისი არჩევანია, ჯერ კიდევ არსებობს რამდენიმე მარტივი სახელმძღვანელო მითითება, რომ მაქსიმალურად გაზარდოთ მისი შესრულება. კერამიკული მასალები უნდა იქნას გამოყენებული ჯერ მხოლოდ მაშინ, როდესაც ხარჯები მინიმუმამდე უნდა იყოს შემცირებული. მკვეთრი კუთხეები და სტრესის კონცენტრაცია თავიდან უნდა იქნას აცილებული როგორც შიგნით, ასევე გარეთ.
ნებისმიერი პოტენციური თერმული გაფართოების შეუსაბამობა უნდა იყოს გათვალისწინებული დიზაინის ფაზაში. რგოლის სტრესის შესამცირებლად, კერამიკა უნდა ინახებოდეს გარედან და არა შიგნით. დაბოლოს, გეომეტრიული ტოლერანტებისა და ზედაპირის მოპირკეთების საჭიროება გულდასმით უნდა იქნას გათვალისწინებული, რადგან ეს მნიშვნელოვნად გაზრდის არასაჭირო ხარჯებს.
ამ სახელმძღვანელო მითითებების და მასალების შერჩევის საუკეთესო პრაქტიკის დაცვით და პროექტის დასაწყისიდან მომწოდებლებთან კოორდინირებით, შესაძლებელია მიაღწიოთ იდეალურ გადაწყვეტას ყველა მკაცრი სერვისის განაცხადისთვის.
ეს ინფორმაცია მიღებულია Morgan Advanced Materials-ის მიერ მოწოდებული მასალებიდან და განხილული და ადაპტირებულია.
Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. (2019, 28 ნოემბერი). მოწინავე კერამიკული მასალები მომთხოვნი სერვისისთვის. AZoM. ამოღებულია https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305-დან 2021 წლის 7 დეკემბერს.
Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. "მოწინავე კერამიკული მასალები მომთხოვნი სერვისის აპლიკაციებისთვის". AZoM. 2021 წლის 7 დეკემბერი. .
Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. "მოწინავე კერამიკული მასალები მომთხოვნი სერვისის აპლიკაციებისთვის". AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. (წვდომა 2021 წლის 7 დეკემბერს).
Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. 2019. მოწინავე კერამიკული მასალები მომთხოვნი სერვისის აპლიკაციებისთვის. AZoM, ნანახია 2021 წლის 7 დეკემბერს, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
AZoM-მა და ოსტინის ტეხასის უნივერსიტეტის პროფესორმა გუიჰუა იუმ განიხილეს ჰიდროგელის ფურცლის ახალი ტიპი, რომელსაც შეუძლია სწრაფად გარდაქმნას დაბინძურებული წყალი სუფთა სასმელ წყალში. ამ ახალმა პროცესმა შეიძლება დიდი გავლენა იქონიოს გლობალური წყლის დეფიციტის შემსუბუქებაზე.
ამ ინტერვიუში AZoM-მა და იურგენ შავემ METTLER TOLEDO-დან ისაუბრეს სწრაფი სკანირების ჩიპის კალორიმეტრიაზე და მის სხვადასხვა აპლიკაციებზე.
AZoM ესაუბრა პროფესორ ორენ შერმანს მისი კვლევის შესახებ ახალი ტიპის ჰიდროგელის შესახებ, რომელსაც შეუძლია მიაღწიოს უკიდურეს შეკუმშვას მაღალი წნევის ქვეშ.
StructureScan Mini XT არის იდეალური ინსტრუმენტი ბეტონის სკანირებისთვის; მას შეუძლია ზუსტად და სწრაფად ამოიცნოს ლითონის და არალითონური ობიექტების სიღრმე და პოზიცია ბეტონში.
Miniflex XpC არის რენტგენის დიფრაქტომეტრი (XRD), რომელიც შექმნილია ხარისხის კონტროლისთვის ცემენტის ქარხნებში და სხვა ოპერაციებში, რომლებიც საჭიროებენ პროცესის ონლაინ კონტროლს (როგორიცაა ფარმაცევტული პროდუქტები და ბატარეები).
Raman Building Block 1064 შედგება შემდეგი აუცილებელი კომპონენტებისგან: სპექტრომეტრი, 1064 ნმ ლაზერი, სინჯის ზონდი და სხვა დამატებითი აქსესუარები.