耐磨陶瓷涂料在鋼鐵行業(yè)設備上的應用
隨著生產技術的不斷發(fā)展,機械制造車間所擁有的大量切削機床中的一部分已落后于當前技術發(fā)展的需要。陶瓷涂料屬于無機功能涂料領域，是一種新型的水性無機高溫防護涂料。生活中，摩擦無處不在，無時不在。雖然很多時候摩擦對我們來說很有用處，也是生活中的自然現(xiàn)象，但同時也是導致機械零件失效的魁禍首，因為與摩擦同時發(fā)生的還有磨損。這種分子結構與搪瓷結構相似，具有耐高溫、高硬度、不燃無煙、超耐候、綠色環(huán)保、色彩豐富、涂裝簡便。
由于成膜機理與搪瓷不同，故克服了搪瓷耐冷熱沖擊差、耐物理沖擊差、易爆裂、顏色少、施工困難、成品率低等問題。耐高溫的特性是陶瓷涂料所具備的基本屬性之一。陶瓷涂料的需求可以根據(jù)原料來源的不同分為以下兩種：
有機納米雜化復合耐高溫陶瓷涂料
以有機物為基體樹脂，添加無機化合物。制得漆膜在高溫下從有機型轉變?yōu)闊o機型，從而使無機和有機物的性能互補，揚長避短，對基體實現(xiàn)保護。例如有機硅樹脂為基料，配以耐高溫顏料、金屬氧化物和鹽類填料以及溶劑混合而成，且通過漆膜在高溫條件下由有機型到無機型的轉變從而實現(xiàn)對基體的高溫保護。該涂層能夠900～1200℃的高溫，并且工藝簡單，具有高溫抗裂性和可循環(huán)使用等特性。
無機納米耐高溫耐磨陶瓷涂料
采用水分散型納米級氧化鋁、顏料、填料、鈦酸鉀晶須、等材料制備而成。得到的涂層致密、硬度高，耐燃、耐高溫性能優(yōu)異，在高溫之下不易分解有害物質，可廣泛應用于各種領域。可以取代“特氟龍”。也可采用陶瓷微粉、無機粘合劑以及線性膨脹系數(shù)調節(jié)劑等制備出一種適用于加熱爐用的陶瓷涂層。該涂層能夠有效改變輻射率和抗熱震性，節(jié)能，并且能延長爐襯爐管的使用壽命。 耐磨陶瓷涂料有較好的耐磨性能，是立磨、輥壓機、選粉機、粉體管道閥門和粉料輸送管道內襯的理想材料。在各種粉體生產線上（特別是非金屬礦物粉體生產線）有諸多設備和管道內部長期受到物料或高濃度含塵氣體的沖刷。例如磨機出口風管、選粉機、球磨機溜槽、下料斗、各種閥門內腔、閘板及輸送管道等等。在設計、生產耐磨陶瓷材料時，目前主要依據(jù)下文簡述的幾個技術方向去選擇原材料和設計加工工藝：
1、涂料應該形成微晶、高密度的微觀結構
為了消除缺陷，提高晶體的完整性，細、密、勻、純是當前陶瓷發(fā)展的一個重要方向，近年來出現(xiàn)了許多微晶、高密度、高純的陶瓷材料，如熱壓氮化硅陶瓷，密度接近理論值，幾乎不含氣孔，有較高的機械強度和耐磨性，是傳統(tǒng)陶瓷所無法比擬的。特別是近些年出現(xiàn)的各種纖維和晶須，具有完整的晶體結構，幾乎無缺陷，強度可以提高一個數(shù)量級。
2、涂料應選擇彈性模量高的原料，提高材料硬度和耐磨性。
彈性模量E是一個重要的材料常數(shù)，是原子間結合強度的標志，實際上是原子間結合力曲線上任何點的曲線斜率。共價鍵、離子鍵結合的晶體，由于結合力較強，通常有較高的彈性模量。因此要想獲得高強耐磨材料，應該選擇離子和共價化合物，如氧化物、氮化物、碳化物及硼化物。例如：剛玉、碳化硅、碳化鈦、硼化鈦和硼化鋯等粉體材料，被廣泛地應用于耐磨陶瓷涂料中。
3、采用微細顆粒增強襯體的機械強度。
加入顆粒后，材料的彈性模量和剪切模量都有所增加，材料的強度和耐磨性得到顯著地提高，可以增加耐磨材料的使用壽命，降低生產成本。 當在陶瓷材料中加入高強顆粒時，材料抵抗應力誘發(fā)的裂紋擴張會得到明顯的抑制。裂紋在應力的作用下發(fā)生擴展 到顆粒時，由于顆粒較高的強度和小的膨脹系數(shù)，裂紋被“釘”扎住，要繼續(xù)擴展要求更大的能量去穿透顆粒或發(fā)生裂紋偏轉，增加界面面積，從而增加能量的消耗，提高材料的強度和韌性。
