Ideaalne valik suure jõudlusega lihvimismaterjalide jaoks – tsirkooniumhelmed ja nende rakendused
Ülitäpse märglihvimise ja dispersiooni valdkonnas suurenevad jahvatusmeediumitele esitatavad jõudlusnõuded. Eriti sellistes tööstusharudes nagu uue energia, elektroonika, täppiskeraamika ja tipptasemel katted ei suuda traditsioonilised jahvatusmeediumid enam rahuldada ülipeenlihvimise, puhtuse kontrolli ja energiatarbimise optimeerimise laiaulatuslikke vajadusi. Praegu on tsirkooniumhelmed kui uut tüüpi kõrgjõudlusega keraamilised jahvatusmeediumid järk-järgult turu tähelepanu keskpunktis.
Mis on tsirkooniumhelmed?
Tsirkooniumhelmed on pisikesed kerad, mis on paagutatud väga stabiilsetest tsirkooniummaterjalidest, millel on suur tugevus, suur kõvadus, suur tihedus ja suurepärane kulumiskindlus. Selle peamine tooraine, tsirkooniumoksiid, on hea sitkuse ja keemilise inertsiga, mis võimaldab tsirkooniumhelmestel säilitada suurepärast stabiilsust ja kasutusiga suure energiatiheduse, suure nihkejõu ja suure viskoossusega süsteemides.
Tsirkooniumhelmeste levinumad tüübid on:
Y-TZP-ga stabiliseeritud tsirkooniumgraanulid: ütriumoksiidiga legeeritud, suurima tiheduse ja kõvadusega, sobivad nanotasemel lihvimiseks;
ZTA tsirkooniumoksiidi komposiithelmed: valmistatud alumiiniumoksiidi ja tsirkooniumoksiidi komposiidist, kulutõhus;
PSZ osaliselt stabiliseeritud tsirkooniumgraanulid: suurepärane sitkus, sobivad suure energiaga jämeda lihvimise või esmase lihvimise protsessideks.
Tsirkooniumhelmeste jõudluse eelised
Tsirkooniumhelmed võivad paljude lihvimismaterjalide seast silma paista peamiselt nende järgmiste oluliste omaduste tõttu:
Suur tihedus (5,8–6,2 g/cm³): annab suurema jahvatuskineetilise energia ja parandab jahvatamise efektiivsust;
Kõrge kõvadus (Mohsi kõvadus ≥8): ei ole kergesti kuluv, ei põhjusta lihvimismaterjali saastumist lisanditega;
Suur sitkus: ei ole kerge murduda isegi suure intensiivsusega löögi korral, tagades lihvimise stabiilsuse;
Madal kulumiskiirus: äärmiselt väike helmeste kadu ajaühiku kohta, pikendades kasutusiga;
Sile pind ja kõrge sfäärilisus: sujuvam töö, vähendades seadmete kulumist ja energiatarbimist.
Lai valik rakendusi
Tsirkooniumoksiidi helmeid saab laialdaselt kasutada erinevates märgjahvatusseadmetes (näiteks horisontaalsed liivaveskid, segamisveskid, korvveskid jne) ja nende spetsiifilised rakendused hõlmavad, kuid ei piirdu järgmisega:
Uued energiamaterjalid: liitiumraudfosfaadi jahvatamine, ternaarsed materjalid, räni-süsinik negatiivsed elektroodid jne;
Kõrgjõudlusega keraamika: kasutatakse alumiiniumoksiidi, räninitriidi, ränikarbiidi jne pulberpuhastamiseks;
Elektroonilised keemilised materjalid: näiteks ITO juhtiv klaasisuspensioon, MLCC keraamiline pulber jne;
Tipptasemel kattevärvid: UV-värvide, nanokatete ja elektrooniliste värvide homogeenne dispersioon;
Meditsiin ja toit: kasutatakse biofarmatseutilistes toodetes ja funktsionaalsetes toitudes saastevabaks mikroniseerimiseks jahvatamiseks.
Kokkuvõte
Täiustatud jahvatuskeskkonnana, mis ühendab endas suure tugevuse, kõrge puhtusastme ja kõrge stabiilsuse, on tsirkooniumhelmed muutumas oluliseks materjaliks erinevates tööstusharudes pulbri täpsuse parandamiseks, tootmisprotsesside stabiliseerimiseks ja kulustruktuuride optimeerimiseks. Täppistootmise ja rohelise tootmise pideva arenguga mängivad tsirkooniumhelmed tulevastes märglihvimisrakendustes üha olulisemat rolli.