Bola seramik alumina (Al₂O₃) dan bola seramik alumina teguh zirkonia (ZTA) digunakan secara meluas dalam bidang perindustrian bahan seramik, dan mempunyai ciri-ciri tersendiri dalam prestasi. Kertas kerja ini akan membuat analisis perbandingan daripada tiga dimensi ciri bahan, senario aplikasi dan ekonomi untuk menyediakan-asas membuat keputusan bagi pemilihan kejuruteraan.
Perbandingan sifat bahan
Dari segi sifat fizikal, bola alumina menunjukkan ketumpatan lebih daripada 92%, kekerasan Rockwell mencapai HRA85-90, tetapi keliatan patah hanya 3.5-4.0MPa ·m¹/². ZTA memperkenalkan 15-20% zirkonium oksida (ZrO₂), sambil mengekalkan kekerasan HRA88-92, keliatan patah ditingkatkan kepada 6.0-8.0 MPa·m¹/², dan kekuatan lenturan meningkat sebanyak 30% kepada 450MPa.
Perbezaan dalam aplikasi
Dengan prestasi kos yang tinggi, bola alumina digunakan secara meluas dalam-senario beban rendah seperti mesin kertas dan injap pam kimia. Bola seramik ZTA dalam permohonan plat lapisan penghancur lombong, hayat perkhidmatan sehingga 2.3 kali ganda bola alumina biasa, terutamanya sesuai untuk kesan tinggi, keadaan haus tinggi yang melampau.
Dari segi kebolehsuaian suhu, bola alumina boleh berfungsi secara stabil pada 800 darjah C, dan suhu kejutan haba ZTA meningkat kepada 1200 darjah C disebabkan oleh ciri peralihan fasa zirkonia. Sistem rawatan gas serombong bagi loji janakuasa haba menggunakan ZTA Ceramic ball sebagai pengedap untuk mencapai operasi percuma-masalah selama 18,000 jam pada 950 darjah .
Analisis ekonomi bola seramik ZTA
Dari perspektif kos perolehan, harga bola alumina teguh Zirkonia adalah 2-3 kali ganda daripada bola alumina. Walau bagaimanapun, pengiraan kos kitaran hayat penuh menunjukkan bahawa dalam senario tugas berat seperti penghancuran lombong, kos penggantian bebola alumina yang dikeraskan Zirkonia boleh dikurangkan sehingga 45% disebabkan oleh jangka hayat yang lebih lama. Kes pengubahsuaian barisan pengeluaran simen menunjukkan bahawa selepas menggunakan badan pengisar ZTA, kos penyelenggaraan tahunan dikurangkan sebanyak 28% dan masa henti peralatan dikurangkan sebanyak 60%.
Ringkasnya, bola alumina sesuai untuk pemilihan kos-efektif dalam keadaan kerja konvensional, manakala bola Alumina Teguh Dengan Zirkonia Zta mempunyai kelebihan yang ketara dalam keadaan kerja yang melampau.
