高铬合金与复合陶瓷性价比分析
陶瓷材料分类
陶瓷材料分类陶瓷材料是一种非金属材料，具有耐高温、耐腐蚀、绝缘、硬度高等特点，因此在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。
根据其成分和性质的不同，陶瓷材料可以分为多种类型，下面将对其进行分类介绍。
一、氧化物陶瓷。
氧化物陶瓷是指以金属氧化物为主要成分的陶瓷材料，如氧化铝、氧化锆、氧化硅等。
这类陶瓷具有高熔点、高硬度、耐磨损、耐腐蚀等特点，广泛应用于制陶、陶瓷工业、电子工业等领域。
二、非氧化物陶瓷。
非氧化物陶瓷是指以氮化硅、碳化硅、碳化硼等为主要成分的陶瓷材料。
这类陶瓷具有高硬度、高熔点、耐腐蚀、耐高温等特点，被广泛应用于航空航天、光电子、冶金等高新技术领域。
三、复合陶瓷。
复合陶瓷是指将两种或两种以上的陶瓷材料按一定比例混合而成的新型陶瓷材料，如氧化铝和氧化锆的复合陶瓷、氮化硅和碳化硅的复合陶瓷等。
这类陶瓷综合了各种陶瓷材料的优点，具有高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀等特点，被广泛应用于机械制造、航空航天等领域。
四、结构陶瓷。
结构陶瓷是指以氧化铝、氧化锆、碳化硅等为主要成分的陶瓷材料，具有高强度、高硬度、耐磨损、耐高温等特点，被广泛应用于建筑、冶金、化工等领域。
五、生物陶瓷。
生物陶瓷是指以氧化铝、氧化锆、氮化硅等为主要成分的陶瓷材料，具有生物相容性好、不易引起排异反应等特点，被广泛应用于医疗器械、人工关节、牙科等领域。
六、其他陶瓷。
除了以上几种主要类型的陶瓷材料外，还有一些特殊用途的陶瓷材料，如电子陶瓷、磁性陶瓷、光学陶瓷等。
这些陶瓷材料在电子、通讯、光学等领域有着重要的应用价值。
总结。
综上所述，陶瓷材料根据其成分和性质的不同可以分为氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、复合陶瓷、结构陶瓷、生物陶瓷以及其他特殊用途的陶瓷。
每种类型的陶瓷材料都具有其独特的特点和应用领域，对于促进工业生产和提升生活质量都具有重要意义。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地了解陶瓷材料的分类及应用。
陶瓷增强钢铁基复合材料中基体与陶瓷的选择
2019年17期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application陶瓷增强钢铁基复合材料中基体与陶瓷的选择*汝娟坚1，贺涵2（1.昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南昆明650093；2.昆明理工大学材料科学与工程学院，云南昆明650093）1概述陶瓷增强钢铁基复合材料是先进复合材料的重要组成部分，主要作为高效耐磨材料应用于机械、矿山、水泥、电力、冶金、船舶、化工和煤炭等工业领域中，消耗量巨大，因此耐磨复合材料近年来逐渐成为耐磨材料领域的研究热点[1]。
但是，钢铁液与陶瓷的润湿性差，所以制备陶瓷/钢铁复合材料相当困难；同时陶瓷/钢铁界面基本为机械结合，结合强度低，复合材料力学性能低，导致该复合材料在抗磨损服役过程中，可靠性和耐磨性较差。
因此陶瓷增强钢铁基复合材料基体与陶瓷的选择尤为关键，同时改善钢铁液与陶瓷的润湿性也格外重要。
2钢铁基体与陶瓷的选择2.1钢铁基体的选择（1）高铬铸铁高铬铸铁中碳化物类型主要有三种，分别为（Fe ，Cr ）23C 6、（Fe ，Cr ）7C 3和（Fe ，Cr ）3C 。
M 7C 3的晶体硬度为1200-1800HV ，高于M 3C （840-1100HV ）及M 23C 6（1000-1100HV ）。
由于高铬耐磨铸铁中铬元素含量以及铬碳比较高，所以碳化物是以（Fe ，Cr ）7C 3为主要形式存在的[2-3]。
选用高铬铸铁作为基体材料有以下三个优点：第一，高铬铸铁由于马氏体的存在而具有优异的耐磨性能以及较高的强度。
既保证了对陶瓷增强体的承载作用，又提高了复合材料整体的耐磨性。
第二，该金属的高温流动性较好，能更好的渗入到预制体的孔隙中。
第三，高铬铸铁与陶瓷不会因高温的作用下而生成脆性相，影响使用寿命。
（2）高锰钢高锰钢作为一种抗冲击耐磨材料广泛应用于冶金矿山、煤炭、电力等行业。
高锰钢是一种延性耐磨材料，冲击韧性很高，室温下高达a ku 276.6。
金属复合陶瓷衬板技术参数
金属复合陶瓷衬板技术参数金属复合陶瓷衬板是一种新型的耐磨材料，具有金属和陶瓷的双重优势，广泛应用于冶金、矿山、水泥、电力等行业的磨损部位，以提高设备的使用寿命和降低维护成本。
本文将重点介绍金属复合陶瓷衬板的技术参数，以期为相关行业提供参考。
一、材质和结构金属复合陶瓷衬板通常由金属基板、瓷块和背胶组成。
金属基板常采用碳钢、不锈钢或其他特殊材料，瓷块一般选用氧化铝、氧化锆等高硬度的陶瓷材料，背胶则是用于固定瓷块的粘合剂。
其结构为金属基板与瓷块通过背胶牢固粘合而成，使金属与陶瓷两种材料充分结合，发挥各自的优势。
二、技术参数1.瓷块厚度：瓷块是金属复合陶瓷衬板的主要耐磨部件，其厚度直接影响着耐磨性能。
一般来说，瓷块的厚度在10-30mm之间，不同的厚度适用于不同的工作条件和磨损程度。
2.瓷块硬度：瓷块硬度是衡量其耐磨性能的重要指标，一般可达到Mohs硬度9级以上。
高硬度的瓷块能够有效抵抗磨损和冲击，延长设备的使用寿命。
3.瓷块颜色：瓷块的颜色有白色和粉色两种，其中白色瓷块主要用于耐磨性能要求较高的场合，而粉色瓷块适用于一般的耐磨条件。
用户可以根据自己的实际需求选择适合的瓷块颜色。
4.金属基板厚度：金属基板的厚度一般在3-8mm之间，较大的厚度能够提供更好的抗冲击性能，适用于高冲击负荷的工作条件。
5.衬板规格：金属复合陶瓷衬板的规格多种多样，可以根据用户设备的实际尺寸和形状进行定制加工，以确保衬板与设备完美配合。
6.背胶种类：不同的背胶种类可以为金属复合陶瓷衬板提供不同的性能。
常用的背胶有橡胶、聚氨酯等，它们具有良好的粘合性能和耐磨性能，能够有效固定瓷块，保证其不脱落。
7.使用温度范围：金属复合陶瓷衬板的使用温度范围通常在-50℃至1200℃之间，能够适应各种温度条件下的工作环境。
8.其他参数：如抗压强度、耐磨系数、抗冲击性能等也是衡量金属复合陶瓷衬板技术参数的重要指标，不同的参数能够满足不同工作条件下的需求。
复合陶瓷和贴衬合金
复合陶瓷和贴衬合金
复合陶瓷和贴衬合金是两种常见的材料，它们在工业生产中有着广泛的应用。
下面将分别介绍这两种材料的特点和应用。
复合陶瓷是由两种或两种以上的材料组成的复合材料，其中一种材料是陶瓷，另一种材料可以是金属、聚合物等。
复合陶瓷具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐高温、耐腐蚀等优良性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗等领域。
例如，复合陶瓷可以用于制造高速列车的轮轴、飞机发动机的叶片、医疗器械的刀片等。
贴衬合金是一种将高硬度合金贴在低碳钢或低合金钢表面的材料。
贴衬合金具有高硬度、高耐磨性、耐腐蚀等性能，可以提高钢材的耐磨性和耐腐蚀性，延长使用寿命。
贴衬合金广泛应用于矿山、水泥、电力等行业的磨损部件，例如磨煤机的磨盘、水泥厂的磨辊等。
总的来说，复合陶瓷和贴衬合金都是高性能材料，具有广泛的应用前景。
在未来的发展中，随着科技的不断进步，这两种材料的性能和应用领域还将不断扩展和完善。
金属陶瓷复合膜
金属陶瓷复合膜
金属陶瓷复合膜是一种将金属和陶瓷材料相结合形成的复合薄膜材料。
它通常由金属基底和覆盖在其上的陶瓷层组成。
这种复合膜结构将金属的导电性和机械性能与陶瓷的耐磨、耐腐蚀等特性相结合，提供了一种综合性能优异的材料。
金属陶瓷复合膜的制备方法通常包括物理蒸发沉积、化学气相沉积、物理气相沉积等技术。
这些技术可以根据所需的材料特性和应用领域来选择。
金属陶瓷复合膜具有以下一些主要特点和应用：
1.优异的机械性能：金属基底提供了复合膜的强度和韧性，而陶瓷层增加了硬度和耐磨性。
因此，金属陶瓷复合膜常用于需要同时具备高强度和耐磨性能的应用领域，例如表面涂层、刀具涂层、摩擦材料等。
2.耐腐蚀性能：陶瓷层具有很好的耐腐蚀性能，对于金属基底的防腐蚀起到了很好的保护作用。
因此，金属陶瓷复合膜也常用于防腐蚀领域，例如涂层保护、化学工业等。
3.导电性：金属基底使复合膜具有良好的导电性能，这使得它在一些需要导电的应用中具有优势。
例如，在电子器件、传感器和导电涂层等领域经常使用金属陶瓷复合膜。
4.外观和装饰性：金属陶瓷复合膜可以通过选择不同的陶瓷材料和调整其表面处理，获得不同的外观效果。
因此，在装饰领域，金属陶瓷复合膜也常用于提供表面装饰、增加产品价值等。
陶瓷增强钢铁基复合材料中基体与陶瓷的选择
陶瓷增强钢铁基复合材料中基体与陶瓷的选择作者：刘昱辰来源：《科学导报·学术》2020年第69期【摘要】陶瓷增强钢基复合材料广泛用于工业生产中，基体和陶瓷的选择尤为重要。
文章分析了选择高铬铸铁和高锰钢为基体，选择不同陶瓷颗粒为增强材料的原因。
针对钢与陶瓷材料之间的润湿性差的问题，提出了一种提高陶瓷颗粒与钢基体润湿性的方法。
【关键词】陶瓷增强钢铁基复合材料;高铬铸铁;高锰钢;润湿性引言：陶瓷增强钢基复合材料是先进复合材料的重要组成部分。
它们主要用作机械，采矿，水泥，电力，冶金，造船，化工和煤炭等工业领域中的高效耐磨材料。
消耗巨大，因此它们是耐磨的。
近年来，复合材料已逐渐成为耐磨材料领域的研究热点。
然而，钢水和陶瓷的润湿性很差，因此很难制备陶瓷/钢复合材料。
同时，陶瓷/钢界面基本上是机械结合的，复合材料的结合强度低，机械性能低，导致复合材料在抗磨服务过程中的可靠性和耐磨性较差。
因此，陶瓷增强钢基复合材料基体和陶瓷的选择尤为重要，而提高钢水和陶瓷的润湿性也极为重要。
一、强韧设计及其制备方法对对于颗粒增强的表面复合材料，它们都属于整个层复合材料。
即，整个复合层形成在耐磨部件的工作表面上。
这种复合材料在切削磨损或高温磨损条件下表现出相对较好的耐磨性，但在某些具有强冲击力（例如大破碎锤）或高应力（例如磨辊）的磨损条件下，可以沿复合层界面剥离复合材料。
当剥离复合层时，耐磨组件的快速磨损会导致过早失效。
近年来，西安交通大学耐磨性研究组开发了一种具有钉扎作用的表面复合材料及其制备技术。
与传统的表面复合结构相比，拉伸复合材料的柱状金属基体对复合材料具有一定的影响。
钉扎效果可以有效地抑制复合层沿着接合面剥离的问题。
实验表明，预制的陶瓷颗粒块的制备是这种钉扎表面复合材料的铸造和渗透模塑的重要环节。
高一民等。
我们发明了一种新型的耐热橡胶混合物，该混合物显着提高了预成型块对高温液态金属的耐腐蚀性，并解决了预成型块在铸造渗透过程中过早坍塌的问题。
ACP脱硫泵介绍
先进陶瓷（ACP）脱硫泵简介受国家发改委委托，中国机械工业联合会于2014年5月24日在辽宁营口主持召开了由“沈阳第一水泵有限责任公司”自主研发设计制造的先进陶瓷（ACP）脱硫泵产品鉴定会，并顺利通过专家组的鉴定，鉴定结论：国内首创，国际一流。
与会专家一致认为先进陶瓷（ACP）脱硫泵填补了国内空白，主要技术指标达到国外同类产品水平，可进一步扩大推广使用。
先进陶瓷（ACP）脱硫泵已获得国家专利，发明专利：《一种内衬碳化硅陶瓷的脱硫泵》申请号：201410219883.5。
实用新型专利：《一种内衬碳化硅陶瓷的脱硫泵》专利号：ZL 2014 2 0264805.2。
1、综述为响应国家对低碳环保、节能减排的要求和燃煤电厂烟气脱硫需求，沈阳第一水泵有限责任公司借鉴国外先进产品，联合辽宁科英耐火材料有限公司（国内无机非金属材料行业专业厂家），经过四年的艰苦努力，共同研制出先进陶瓷（ACP）脱硫泵。
在研制过程中与中科院沈阳金属研究所、西安交通大学材料科与工程学院、天津大学材料与工程学院、东北大学材料与冶金学院等高校及科研院所开展研究与合作，成功研制出先进陶瓷（ACP）脱硫泵（金属泵体+全陶瓷泵衬+全陶瓷叶轮的结构）。
经过国家工业泵质量检测中心的试验和绥中发电有限公司800MW机组(ACP-TL800-32)、华能营口电厂600MW机组（ACP-TL700-22）和中石化济南分公司（ACP-TL300-35）在烟气脱硫装置中实际运行使用，先进陶瓷（ACP）脱硫泵运行很好，性能完全满足工况要求，运行平稳可靠。
振动、噪音指标完全达到标准的规定要求，耐腐蚀、耐磨蚀的效果及效率指标与德国同类进口泵相当，综合比较，沈阳第一水泵有限责任公司研发制造的先进陶瓷（ACP）脱硫泵具有突出的性价比优势，得到广大用户的赞叹。
先进陶瓷（ACP）脱硫泵的研制成功，不仅填补了国内空白，主要技术指标达到了国外同类产品水平，而且开创了泵行业应用陶瓷材料的新局面。
渣浆泵材质成分
渣浆泵是一种用于输送含有固体颗粒或悬浮物的液体（如矿浆、尾矿、污泥等）的泵。
由于渣浆泵的工作环境通常较为恶劣，因此它们需要使用特殊的材质以承受磨损、腐蚀和其他物理冲击。
以下是渣浆泵常用的材质成分：1. 高铬合金（High Chrome Alloy）：-高铬合金是一种含有较高铬元素（通常超过12%）的合金，它具有很好的耐磨性和耐腐蚀性，适用于输送高浓度、高硬度、高腐蚀性的浆液。
2. 不锈钢（Stainless Steel）：-不锈钢由于其良好的耐腐蚀性和耐高温性，适用于输送强酸、强碱、盐溶液以及高温浆液。
3. 铸铁（Cast Iron）：-铸铁是一种常用的泵体材料，具有良好的机械性能和成本效益，适用于输送普通浆液和小颗粒浆液。
4. 陶瓷（Ceramic）：-陶瓷材质的渣浆泵适用于输送易结晶、高粘度、易析水和易产生腐蚀性气体的浆液。
陶瓷具有很好的耐磨性和耐腐蚀性。
5. 橡胶（Rubber）：-橡胶材质的渣浆泵适用于输送腐蚀性或磨蚀性较弱的浆液。
橡胶具有良好的弹性和耐腐蚀性。
6. 合金钢（Alloy Steel）：-合金钢是含有一种或多种合金元素的钢，具有较好的机械性能和耐磨性，适用于输送中等浓度的浆液。
7. 钛合金（Titanium Alloy）：-钛合金具有极好的耐腐蚀性和高强度，适用于输送具有高度腐蚀性的浆液。
8. 塑料（Plastic）：-塑料材质的渣浆泵适用于输送非腐蚀性或轻微腐蚀性的浆液。
塑料具有良好的化学稳定性和成本效益。
选择渣浆泵的材质时，需要考虑浆液的成分、浓度、温度、pH值、颗粒大小等因素，以确保泵的材料能够适应特定的工作条件，并保证泵的长期稳定运行。
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高铬合金与复合陶瓷性价比分析
不同材质性价比比较基础：
辊皮、衬板正常使用寿命完结重量是原来的60%（磨损40%），高铬合金的使用寿命是1年，复合陶瓷的使用寿命是2年（保守计算），高铬合金的价格是3万元/吨，复合陶瓷的价格是3.9万元/吨，使用寿命完结后高铬合金辊皮的报废价格是3000元/吨，复合陶瓷辊皮的报废价格是2500元/吨，堆焊价格9万元/吨。
以1吨材料为单位比较高铬合金和复合陶瓷在使用两年的情况下的费用：
高铬合金年损耗量0.4吨，剩余0.6吨，则堆焊一次的费用为3.6万元
辊皮、衬板使用费用=采购新品值- 报废回收值（+堆焊费用）
=每吨价格×1吨- 报废价格×0.6吨（+堆焊价格×0.4）
材质
重量(吨） 价格（万元/吨）价值（万元） 堆焊费用
（万元） 使用费用(万元)
新品 废品 新品 报废 新品 报废
高铬
合金
1 0.6 3 0.3 3.0 0.18 3.6 6.42
复合
陶瓷
1 0.6 3.9 0.25 3.9 0.15 ---- 3.75
结论：
1、高铬合金辊皮、衬板的使用费用是6.42万元/吨
2、复合陶瓷辊皮、衬板的使用费用是3.75万元/吨
3、复合陶瓷的性价比=6.42/3.75 = 1.712 倍
使用复合陶瓷辊皮、衬板预计能给贵司节省费用=（64,200-37,500）×74.64（※贵司辊皮、衬板重量）= 1,992,880元。
由于生产线停产一天的损失达几十万，如果单独为了维修磨辊或磨盘衬板而停机，其费用是相当可观。
当磨辊及磨盘衬板磨损严重时，产量会明显下降，而产量的下降表示能源的浪费。
史密斯Atox50立磨电机输出有用功率约为4000kWh（含立磨主电机和选粉机进料泵等电动机功率），即每小时耗电约4000kWh，
折合人民币约为2000元，一年电耗则约在1500万元左右。
若效率下降10%，则一年因电耗损失约150万元，同时也是电能的极大浪费。
另外，在磨盘衬板表面磨损不均而导致坑洼不平的情况下，会造成料层厚度不均，物料间的剪切力下降，降低研磨效率，同时剪切力会反作用到辊皮上，加剧辊皮磨损。
南京派飞特机械有限公司
技术部。