Коричневый корунд действительно может быть использован в износостойких покрытиях. Его высокая твердость и отличная износостойкость делают его идеальным армирующим материалом. Ниже приведен подробный анализ и предложения по применению:
1. Характеристики и преимущества коричневого корунда
Высокая твердость (9 по шкале Мооса): позволяет значительно повысить износостойкость покрытия и подходит для сред с высоким коэффициентом трения.
Химическая инертность: устойчив к кислотам и щелочам, устойчив к коррозии, подходит для использования в агрессивных средах, таких как химические и морские среды.
Термическая стабильность: выдерживает высокие температуры (около 1800℃), подходит для условий высоких температур.
Контролируемая морфология частиц: путем дробления и сортировки можно получить частицы различных размеров (от микрометра до миллиметра) для удовлетворения требований к толщине покрытия и гладкости поверхности.
2. Применение в износостойких покрытиях
В качестве функционального наполнителя: количество добавки составляет 20%-40% (по весу), непосредственно смешивается с матрицей смолы (например, эпоксидной, полиуретановой).
Модификация поверхности: используйте силановый связующий агент или титанат для обработки поверхности частиц, чтобы улучшить межфазную связь со смолой и предотвратить осыпание.
Конструкция градиентного покрытия: в состав входят карбид кремния, керамические микросферы и т. д. для формирования многослойной структуры, оптимизирующей общую износостойкость и ударопрочность.
3. Типичные сценарии применения
Промышленные полы: такие помещения, как склады и мастерские, которые часто подвергаются механическому износу.
Горнодобывающее оборудование: внутренняя защита стенок дробилок и конвейерных трубопроводов.
Судостроение и морская техника: коррозионно-стойкие и износостойкие покрытия для палуб и корпусов.
Авиакосмическая промышленность: защита от высокотемпературного износа компонентов двигателя.
4. Меры предосторожности и предложения по оптимизации
Подбор размера частиц: крупные частицы (80–120 меш) используются для толстых покрытий, чтобы противостоять ударам, а мелкие частицы (более 325 меш) используются для тонких покрытий, чтобы сгладить поверхность.
Процесс диспергирования: используйте высокоскоростное режущее оборудование или трехвалковые мельницы, чтобы избежать агломерации; добавьте диспергаторы (например, серии BYK) для улучшения однородности.
Контроль затрат: если требования к цвету отсутствуют, можно использовать некальцинированный коричневый корунд (более низкая стоимость), но необходимо проверить, соответствует ли его чистота стандарту.
Соблюдение экологических норм: убедитесь, что сырье соответствует стандартам RoHS и REACH, а также избегайте чрезмерного содержания тяжелых металлов (таких как Fe и Ti).
5. Сравнение альтернативных решений
Карбид кремния: более высокая твердость (9,5 по шкале Мооса), но более высокая стоимость, хрупкий, подходит для экстремальных условий износа.
Оксид циркония: хорошая прочность, но высокая плотность, что может привести к осаждению покрытия.
Композитное решение: Коричневый корунд + графит (10%) может снизить коэффициент трения и подходит для случаев трения скольжения.
6. Рекомендации по проверке и испытаниям
Лабораторные испытания: Оцените износостойкость в соответствии со стандартами ASTM D4060 (износ по Таберу) и ASTM D968 (метод падающего песка).
Полевые испытания: нанесите краску на небольшой участок целевого оборудования и отслеживайте фактический износ в течение 6–12 месяцев.
Заключение
Коричневый корунд является экономически эффективным выбором для износостойких покрытий, особенно для сценариев со средним и высоким износом, стоимостью и производительностью. Срок службы покрытия может быть дополнительно увеличен за счет оптимизации гранулометрического состава, модификации поверхности и смешивания с другими материалами. Рекомендуется сначала провести небольшой тест и скорректировать формулу в соответствии с конкретными условиями работы.