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1、—26—阀门2006年第4期文章编号:100225855(2006)0420026205现代陶瓷材料在阀门中的应用形式及技术现状张先勇,冯进,罗海兵,杨勤,舒红梅(长江大学机械工程学院,湖北荆州434023)摘要现代工程陶瓷以其优异的性能在阀门工业中得到了广泛的应用,陶瓷阀门必将产生巨大的社会经济效益。本文介绍了陶瓷材料在阀门中的各种应用形式及技术现状。关键词阀门;现代陶瓷;应用;技术特点中图分类号:TH134文献标识码:ATheapplicationformsandexistingtechniqueofadvancedceramicsma
2、terialinvalvesZHANGXian2yong,FENGJin,LUOHai2bing,YANGQin,SHUHong2mei(CollegeofMechanicalEngineeringYangtzeUniversity,Jingzhou434023,China)Abstract:Theadvancedengineeringceramicsgotanextensiveapplicationinthevalveindustrybyitsexcellentfunction,theceramicvalvewouldproduceahu
3、gesocialandeconomicefficiencynecessarily.Thistextintroducedtheapplicationformsandexistingtechniquestateofceramicsmaterialinvalves.Keywords:valve;advancedceramics;application;techniquecharacteristics1概述能。从材料上考虑,归结出了陶瓷喷涂密封面阀门陶瓷阀门主要应用于电力、石油、化工、冶的全新理念,其主要目的是想把陶瓷材料的硬度金、采矿和污水处理等
4、工业领域,尤其是在高磨高,耐磨损,耐高温、耐腐蚀等特性应用于阀门损、强腐蚀、高温和高压等恶劣工况,更显示出它上。目前在阀门密封面强化陶瓷涂层的处理技术主卓越的性能。它能满足高磨损、强腐蚀的使用环要有二大类,一类是喷涂陶瓷涂层,一类是沉积涂境,尤其突出的特点是超长的使用寿命,其性价比层。远远优于其它同类金属阀门。新型陶瓷材料具有轻211喷涂陶瓷层质、高强、超硬、耐高温、耐磨、耐腐蚀及化学稳喷涂工艺是现代三大新材料中应用和发展最快〔2〕定性好等优良特性,在石油、化工及机械等领域得的新工艺,它将是本世纪的一项主导技术。陶到广泛的应用。这些结构陶瓷
5、材料是采用高纯度瓷喷涂是一种表面改性新工艺。陶瓷材料硬度高,(一般为9919%)、超细(一般小于015μm)原料,耐磨损,耐高温,但是陶瓷材料抗冲击强度低,容通过控制原料的组成和材料的细微组织结构而形成易脆断,在基体表面喷涂陶瓷的作用主要在于强化的烧结体。结构陶瓷材料一般有氧化物系(如氧化其机械物理性能方面的功效,使得产品的硬度、断铝、氧化锆)、氮化物系(如氮化硅或氮化硼)及裂韧度及强度等性能得到保持和加强,使得材料的〔1〕碳化物系(如碳化硅)。目前陶瓷材料在阀门中强度为基体材料来支撑,而高硬度性能、耐高温性应用的主要形式有金属阀门密封表面
6、敷以陶瓷层、能及防腐蚀性能由喷涂的陶瓷材料来承担,使之整陶瓷内件阀门及全陶瓷阀门。体结构强度好、硬度高、耐磨损、耐冲刷、耐腐2密封面处理蚀。同时,喷涂的陶瓷涂层致密,耐腐蚀、耐高温阀门的密封表面处理是在保证结构及设计参数性能不低于同种纯陶瓷制品,在高冲击和振动下不的前提下,通过热处理方法来提高强度、硬度等性产生裂纹和脱落,经喷涂后的制品使用寿命增加3作者简介:张先勇(1981-),男,湖北宜都市人,在读研究生,专业方向:流体机械设计及理论。2006年第4期阀门—27—倍以上。陶瓷喷涂层可隔阻热源侵蚀到基体内表超音速火焰喷涂技术有如下优点。①
7、由于有较面,从而起到保护基体和绝热作用。目前阀门密封高的冲击速度,因而涂层的结合强度高。②可得到面陶瓷喷涂工艺已经比较成熟,应用较活跃的技术低孔隙率的喷涂层,降低了磨损率,提高了寿命,主要是等离子喷涂、火焰喷涂及电弧喷涂。加强了密封。③工艺简单,控制容易,能得到更均(1)等离子喷涂陶瓷涂层匀一致和重现性好的涂层。④涂层硬度高,一般为等离子喷涂是以电弧放电产生的等离子体作高70～72RC(WC/Co)或46～48HRC(Ni基合金)。温热源,将送入的陶瓷喷涂粉末迅速熔化、并随高其缺点为喷涂粉末尺寸要求严格,喷射速度高,噪速射流喷射到阀门的工件
8、表面上,形成耐磨、耐腐音大,粉末进入点处火焰温度约为2800℃,较等蚀覆盖层。以等离子弧为热源的热喷涂,其特点是离子喷涂低,但火焰长,易使基体材料过热,对于零件形变小、涂层种类多
