活化氧化鋁球廣泛應用于醫(yī)藥、化工、冶金、水質(zhì)凈化、化學分析、廢氣治理等領(lǐng)域,特別是在石油加氫裂化、加氫精制、加氫重整、脫氫反應及汽車尾氣凈化等反應過程中發(fā)揮著重要作用。
(1)磨罐采用聚胺酯罐。內(nèi)徑200mm,長220mm。
(2)耐磨沖擊試驗機:能使內(nèi)裝4kg氧化鋁球和4L自來水的A2磨罐,以80r/min 連續(xù)運行。
(3)試驗制備:外觀質(zhì)量和外觀尺寸合格的氧化鋁球樣品約4kg左右,裝入A2磨罐,加4L自來水,在耐磨沖擊試驗機上以 80r/min 研磨2h。取出樣品用水清洗,烘干備用。
在建材、電子、油漆等行業(yè),氧化鋯研磨球應用越來越廣泛。氧化鋯研磨球具有高密度(理論密度值為6.1g/cm3),高韌性及較高的硬度(HRA可達90以上)等特性,在生產(chǎn)中磨效高、磨損少,混入雜質(zhì)少,顯示出較多的性能。國內(nèi)生產(chǎn)的氧化鋯研磨球,其氧化鋯粉體(部分穩(wěn)定)大多是采用共沉淀法生產(chǎn)工藝制備的,其優(yōu)點是原料純度高、活性大,制得的氧化鋯研磨球性能,質(zhì)量穩(wěn)定
燒結(jié)制度
過高的燒結(jié)溫度和過長的保溫時間都會促進三氧化二鋁晶體生長,液相量增加,這樣不但強度下降,耐磨性
也會減弱。當然溫度太低、燒結(jié)密度降低,瓷球的耐磨性下降。如果燒結(jié)溫度不合適,即使三氧化二鋁含量高,耐磨性也不一定好,關(guān)鍵取決于瓷球的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)。采用低溫快燒技術(shù),可獲得顯著的節(jié)能效益,同時可抑制氧化鋁瓷球的晶粒長大,有利于改善產(chǎn)品強度、韌性,從而提高瓷球的耐磨性。助燒劑影響低溫快
燒,一般采用SiO2-CaO-MgO三元系統(tǒng)的配方。
研究者在采用適當?shù)奶砑觿┙档蜔Y(jié)溫度和提高耐磨性方面進行了大量的研究,取得了重要進展。在平均1-1.5微米的三氧化二鋁中添加18%-20%的Y-PSZ,在1650℃下燒制1h,其相對燒結(jié)密度達98.8%,磨損率僅為通常95瓷球的1/5-1/8。三氧化二鋁轉(zhuǎn)化率合適的粉體是極其重要的,轉(zhuǎn)化率高低對氧化鋁瓷球的質(zhì)量影響很大。若三氧化二鋁轉(zhuǎn)化率高,它的煅燒溫度相對較高,物料的硬度大增加了粉體的研磨難度,而且燒結(jié)活性小,若提高燒結(jié)溫度,不但增加成本還會出現(xiàn)晶粒長大,不利于形成均勻的顯微結(jié)構(gòu),耐磨性反而下降。若三氧化二鋁轉(zhuǎn)化率低,它的煅燒溫度相對較低,物料的硬度減弱,研磨相對容易,燒結(jié)活性大,但由于晶型轉(zhuǎn)變制品產(chǎn)生收縮更大,造成瓷球的開裂。 [5]
應用
以墻地磚為主導產(chǎn)品的建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)所用的坯料、釉料均用球磨機研磨。大多數(shù)企業(yè)仍沿用天然球石作為研磨介質(zhì),天然球石由于耐磨性能不佳,磨制過程中不可避免地污染釉料,同時由于天然球石的密度小,研磨效率低。尋求并使用物美的磨介是陶瓷企業(yè)的追求之一。自50年代起三氧化二鋁瓷球就已進入陶瓷生產(chǎn)領(lǐng)域中。1998年中國建筑陶瓷總產(chǎn)量為1.594*10m,衛(wèi)生陶瓷總產(chǎn)量為5145萬件,分別占世界產(chǎn)量的1/3和1/5,被認為是當今世界大的建筑衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)國,并且我國可望一直保持建筑衛(wèi)生陶瓷世界生產(chǎn)大國的地位。根據(jù)理想的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),制品按20%估計,全國所需氧化鋁瓷球的裝填量約40000t,高品位瓷球綜合需求量應該在50000t/a左右。隨著天然球石的瀕臨枯竭,理想的球石已經(jīng)很難買到,質(zhì)次的球石嚴重影響研磨物料的質(zhì)量,影響制品的檔次,迫使企業(yè)選擇具有優(yōu)良特性的氧化鋁瓷球。使用氧化鋁瓷球作研磨介質(zhì)來提高產(chǎn)品的檔次,已是陶瓷界人士的共識。所以,氧化鋁瓷球在陶瓷行業(yè)的市場需求是很大的。