阀门是(shi)被用来开(kai)闭管(guan)路、控(kong)制(zhi)流(liu)向、调节和控(kong)制(zhi)输送(song)介质的(de)(de)(de)参数(温(wen)度、压力和流(liu)量)的(de)(de)(de)管(guan)路附件,在(zai)现代工业中随处(chu)可见。虽然传统阀门采(cai)用金属材质居(ju)多,但(dan)在(zai)一(yi)些复杂、恶(e)劣的(de)(de)(de)工况(kuang)下,金属已(yi)经不能胜任这份工作,须由具(ju)备(bei)高强、超硬、耐温(wen)、耐腐的(de)(de)(de)先(xian)进陶瓷材料来替代。
陶瓷阀门(men)的(de)优势
目(mu)前在阀(fa)(fa)门行业,特别(bie)是控(kong)制(zhi)阀(fa)(fa)中占(zhan)主导地位的(de)是球阀(fa)(fa)和(he)蝶阀(fa)(fa)。受结(jie)(jie)构(gou)和(he)形状的(de)限制(zhi),在设计(ji)和(he)制(zhi)造陶瓷(ci)球阀(fa)(fa)和(he)蝶阀(fa)(fa)时就不宜采用(yong)镶嵌(qian)、粘结(jie)(jie)等方式(shi),目(mu)前最可行和(he)可靠的(de)方法是采用(yong)整体实芯式(shi)陶瓷(ci)结(jie)(jie)构(gou)来制(zhi)备全陶瓷(ci)阀(fa)(fa)门。
目前通(tong)过对陶瓷材料力(li)学性能各方(fang)面的(de)综合比(bi)较发现(xian),增韧(ren)氧(yang)化锆(ZrO2)陶(tao)瓷(ci)(ci)材(cai)料具有(you)更出众和均衡的优势,因此制造陶(tao)瓷(ci)(ci)球阀、蝶(die)阀时,基本都采用氧化锆陶(tao)瓷(ci)(ci)作为主要材(cai)料。氧化锆陶(tao)瓷(ci)(ci)材(cai)料的陶(tao)瓷(ci)(ci)阀门具有(you)以下(xia)特点(dian):
①稳定的(de)化学(xue)性(xing)质(zhi),能经(jing)受现有大多数腐蚀性(xing)介质(zhi)的(de)侵蚀。
②较高的强(qiang)度(du),硬度(du)达(da)到87 HRA,抗弯(wan)强(qiang)度(du)≥1 150 MPa,断裂韧性(xing)最高达(da)35 M Pa·m1/2。
③良好的可(ke)加(jia)工性,可(ke)实现超净加(jia)工,以此可(ke)极大地降(jiang)低陶瓷(ci)阀门的开启扭矩。
④与金属(shu)材(cai)料相(xiang)近的(de)膨胀系数(shu),可实(shi)现在各种温度环(huan)境下和金属(shu)材(cai)料配(pei)合的(de)同步(bu)。
⑤极好的抗热震(zhen)性能(neng),ΔT (℃) ≥250 。
圆度精度高、表面(mian)质量(liang)(liang)好(hao)的(de)氧化锆陶(tao)(tao)瓷(ci)球(qiu)(qiu)芯球(qiu)(qiu)在(zai)与阀(fa)(fa)座对研后,不(bu)(bu)仅可(ke)使(shi)球(qiu)(qiu)阀(fa)(fa)的(de)寿(shou)命显(xian)著增长,而且利用自(zi)身的(de)自(zi)滑润性,还(hai)可(ke)以取得(de)(de)轻(qing)巧的(de)扭矩和(he)良好(hao)的(de)密封性能。陶(tao)(tao)瓷(ci)阀(fa)(fa)门结合了结构陶(tao)(tao)瓷(ci)和(he)球(qiu)(qiu)阀(fa)(fa)的(de)双重优点,有效扩大了球(qiu)(qiu)阀(fa)(fa)的(de)使(shi)用范围,不(bu)(bu)但(dan)可(ke)以作切(qie)断(duan)阀(fa)(fa)用,还(hai)可(ke)以通(tong)过改变(bian)球(qiu)(qiu)芯通(tong)孔的(de)形状,获得(de)(de)不(bu)(bu)同的(de)流量(liang)(liang)特性,在(zai)苛刻工况(kuang)条(tiao)件下作调节阀(fa)(fa)使(shi)用。
陶瓷球芯的加工(gong)难度
稳定的(de)陶(tao)瓷球(qiu)芯要求(qiu)生产(chan)厂家(jia)必(bi)须要有稳定的制粉、压制成型、烧(shao)结及加工等(deng)生产技术,而且(qie)还须(xu)具备严(yan)密(mi)和完善的质量控制体(ti)系,以(yi)最(zui)大(da)幅度(du)减少缺陷概率(lv),提升产品的可(ke)靠性(xing)。
除此之(zhi)外,氧化(hua)锆陶瓷难于成型,烧结的收缩率(lv)较(jiao)大,特别是V形(xing)(xing)球阀、蝶阀等复(fu)杂形(xing)(xing)状(zhuang)的(de)(de)陶(tao)瓷(ci)(ci)零件,极易在这些过程中形(xing)(xing)成(cheng)缺陷并最终影(ying)响产(chan)品的(de)(de)质量。因此在结构设(she)计时须(xu)(xu)尽量避免设(she)计成(cheng)直角或尖角等容易产(chan)生应力(li)的(de)(de)结构,壁(bi)厚(hou)也要尽可能大而且(qie)均匀。同时,陶(tao)瓷(ci)(ci)的(de)(de)硬(ying)度高,加(jia)工手段少、难(nan)度大。对(dui)于开关型和(he)调节型陶(tao)瓷(ci)(ci)阀门来说,必须(xu)(xu)要确保陶(tao)瓷(ci)(ci)件的(de)(de)尺寸公差、形(xing)(xing)位(wei)公差和(he)配(pei)(pei)合精度,才能有效(xiao)提高阀门的(de)(de)密封性以(yi)及零配(pei)(pei)件的(de)(de)互换和(he)配(pei)(pei)套能力(li)。
资料(liao)来(lai)源:
陶瓷阀门的特(te)点及(ji)其应用前景,谢东,谢文(wen)成。
新(xin)型结构陶瓷球阀及其在(zai)现代煤化工(gong)中的应用(yong),冯永海,袁向阳(yang),张军(jun)录。
粉体圈 小(xiao)榆整(zheng)理