Proszek ceramiczny z tlenku chromu to jeden z tych materiałów, które rzadko trafiają na pierwsze strony gazet, ale po cichu utrzymują pracę dużej części sprzętu przemysłowego. Jeśli spędzasz dni w pobliżu rolek maszyn papierniczych, tłoków pomp, powierzchni uszczelniających lub prętów hydraulicznych, prawdopodobnie spotkałeś się już z powłoką Cr2O3: twardą zieloną warstwą, która chroni przed zużyciem ściernym, jest odporna na większość kwasów i pracuje w temperaturach, w których wiele polimerów, a nawet niektóre metale dawno by się poddały. W tym artykule przyjrzymy się, czym właściwie jest proszek, jak jest produkowany i sortowany, co należy sprawdzić przed zakupem i dlaczego proszek, proces natryskiwania i gotowa część muszą do siebie pasować.
Czym właściwie jest proszek ceramiczny z tlenku chromu
Z chemicznego punktu widzenia materiał ten to tlenek chromu(III), zapisywany jako Cr2O3. Jest to stabilna trójwartościowa forma tlenku chromu, różniąca się znacznie od sześciowartościowych związków chromu stosowanych w galwanizacji i chemii pigmentów. W postaci proszku pojawia się jako zielone krystaliczne ciało stałe, czasem jasne, czasem ciemne, w zależności od wielkości cząstek i sposobu, w jaki zostało wytworzone.
Prawie cały przemysłowy tlenek chromu zaczyna się od rudy chromitu. Ruda przechodzi szlak chemiczny chromu, zwykle redukcję dwuchromianu sodu lub rozkład termiczny wodorotlenku chromu, i powstaje w postaci zielonego tlenku. Stamtąd jest mielony, klasyfikowany i, w przypadku niektórych gatunków, aglomerowany i spiekany. Ten ostatni krok ma większe znaczenie, niż większość ludzi się spodziewa, więc jeszcze do niego wrócimy.
Liczby za materiałem czynią go interesującym. Tlenek chromu topi się w temperaturze około 2435 stopni Celsjusza, ma twardość w skali Mohsa od około 8,5 do 9 i gęstość w pobliżu 5,2 grama na centymetr sześcienny. W praktyce połączenie to oznacza powłokę, która pozostaje twarda nawet po nagrzaniu, nie reaguje łatwo z kwasami ani zasadami i nie mięknie tak, jak polimer lub bardziej miękki metal.
Właściwości decydujące o wytrzymałości powłoki
Kupujący zazwyczaj porównują proszki na podstawie kilku liczb. W poniższej tabeli wymieniono wartości, które najczęściej obserwujemy w przypadku tlenku chromu o wysokiej czystości w sprayu. Rzeczywiste dane różnią się nieco w zależności od dostawcy i partii, dlatego należy je traktować jako typowe, a nie gwarantowane.
| Własność | Typowa wartość | Dlaczego to ma znaczenie |
|---|---|---|
| Wzór chemiczny | Cr2O3 | Określa twardość, bezwładność i kolor |
| Struktura krystaliczna | Sześciokątne, korundowe | Nadaje wysoką twardość wewnętrzną |
| Temperatura topnienia | Około 2435 stopni Celsjusza | Umożliwia stosowanie w gorących sekcjach i kontakcie ze stopionym metalem |
| Twardość Mohsa | Około 8,5 do 9 | Podstawowy powód odporności na zużycie ścierne |
| Gęstość | Około 5,2 grama na centymetr sześcienny | Wpływa na prędkość posuwu i nawarstwianie się powłoki |
| Czystość, stopnie natrysku | 99,0 procent i więcej | Zanieczyszczenia obniżają twardość i zwiększają porowatość |
| Wielkość cząstek, spray plazmowy | Zwykle od 15 do 45 mikrometrów | Kontroluje zachowanie topienia w palniku |
Synteza, mielenie i wielkość cząstek: skąd pochodzą oceny
Większość proszku tlenku chromu na rynku należy do jednej z dwóch rodzin. Stopiony i rozdrobniony proszek wytwarza się poprzez topienie i zestalanie tlenku, a następnie mielenie i klasyfikowanie go na kanciaste cząstki. Suszony rozpyłowo i spiekany proszek podąża inną drogą: drobne cząstki są zawieszane, budowane w mniej więcej kuliste granulki i spiekane, co zapewnia gładkie i sypkie zachowanie preferowane przez palniki plazmowe i naddźwiękowe.
Na podstawie rozkładu wielkości cząstek faktycznie podejmuje się większość decyzji zakupowych. Zbyt grube cięcie nie stopi się całkowicie w płomieniu, przez co powłoka stanie się porowata i słabo związana. Zbyt drobne cięcie może powodować zatykanie podajników, odpryski na obrabianym przedmiocie i pozostawianie szorstkiej powierzchni. Renomowani producenci utrzymują ścisłą dystrybucję i rzetelnie ją raportują, ponieważ powłoka, która wygląda dobrze na rysunku, może nadal zawieść, jeśli proszek nie będzie równomiernie podawany. Każdy, kto chce wejść głębiej szlaki syntezy i kontrola faz, które kształtują zachowanie powłoki przekonamy się, że te wybory na początkowym etapie pojawią się znacznie później, jeśli chodzi o siłę wiązania i wykończenie powierzchni.
Pomaga także sprawdzić morfologię, gęstość pozorną, natężenie przepływu i zawartość wilgoci wraz z przycięciem. Dwa proszki mogą mieć tę samą specyfikację, a mimo to zachowywać się zupełnie inaczej na tym samym palniku.
Proszek ceramiczny na bazie tlenku chromu do natryskiwania termicznego Ceramiczny proszek do natryskiwania na bazie Cr2O3 do natryskiwania plazmowego i naddźwiękowego, o regulowanej wielkości cząstek i wysokiej twardości, do tworzenia powłok odpornych na zużycie. Zobacz produkt → Gdzie stosowane są powłoki z tlenku chromu
Tlenek chromu natryskiwany plazmowo jest koniem pociągowym w miejscach, gdzie występują zużycie ślizgowe, ścieranie i łagodna korozja. Maszyny papiernicze są dla niego klasycznym domem, na rolkach ssących, rolkach dociskowych i rolkach prowadzących. Linie do obróbki folii i folii wykorzystują go na rolkach, które muszą pozostać gładkie przez lata. Maszyny tekstylne używają go do prowadnic nici i powierzchni stykowych, a konstruktorzy pomp używają go do tłoków, tulei i pierścieni ślizgowych. Kolejnymi stałymi klientami są uszczelnienia mechaniczne, zasuwy, tłoczyska i tłoczyska hydrauliczne.
Ten sam zielony proszek pojawia się także w szkliwach ceramicznych, gdzie wystarczy ułamek jednego procenta, aby uzyskać głęboką zieloną barwę. To zupełnie inne zastosowanie i bardzo różne wymagania, ale warto o tym wiedzieć, ponieważ gatunki pigmentów i gatunki powłok nie są zamienne.
W naszym własnym warsztacie tlenek chromu często kończy się jako jedna warstwa w dłuższej historii: przygotowany wałek stalowy, warstwa wiążąca, ceramiczna warstwa nawierzchniowa, a następnie szlifowanie i polerowanie do wykończenia wymaganego przez klienta.
Usługa plazmowego powlekania ceramicznego w celu wzmocnienia powierzchni Proces powlekania natryskiem plazmowym, podczas którego osadza się ceramikę lub metal na wstępnie obrobionych częściach w celu zwiększenia zużycia, korozji, izolacji termicznej, elektrycznej i uszczelnienia. Zobacz produkt → Jak wybrać klasę
Kiedy klient pyta, jaki proszek tlenku chromu kupić, szczera odpowiedź jest taka, że zależy to od podłoża, procesu i rodzaju naprawianej awarii. Mimo to kilka kontroli obejmuje większość obszaru:
- Czystość i chemia. Poszukaj 99 procent i więcej w przypadku prac natryskowych i zapytaj o profil zanieczyszczeń, szczególnie krzemionkę i żelazo.
- Faza i krystaliczność. Upewnij się, że otrzymujesz fazę alfa, a nie częściowo przetworzony materiał.
- Cięcie wielkości cząstek. Dopasuj cięcie do palnika, a nie do cennika.
- Morfologia i przepływ. Sferyczny, aglomerowany i spiekany proszek podaje się bardziej równomiernie niż kątowy proszek kruszony.
- Konsystencja partii. Proces powlekania, który działał w zeszłym miesiącu, powinien nadal działać w tym miesiącu.
- Wsparcie dostawcy. Dostawca proszku, który może również pokryć kupon testowy, jest wart więcej niż ten, który wysyła tylko torby.
Tlenek chromu nie zawsze jest właściwą odpowiedzią. Jeśli udarność jest ważniejsza niż twardość, mieszanki tlenku glinu i tytanu są często lepiej dopasowane i tańsze. Jeśli problemem jest ciepło, a nie zużycie, ceramika na bazie tlenku cyrkonu może służyć lepiej, a jeśli zużycie jest duże i pozwala na to budżet, nadal królują powłoki na bazie węglika. Porównanie tych opcji na początku pozwala zaoszczędzić wiele późniejszych przeróbek.
Proszek tlenku glinu i tytanu do powłok ściernych i barier termicznych Proszek kompozytowy Al2O3-TiO2 do zastosowań odpornych na zużycie i stanowiących barierę termiczną, często brany pod uwagę, gdy udarność jest ważniejsza niż twardość. Zobacz produkt → Dopasowany proszek, proces i część
Jesteśmy firmą Jiangsu Crystal Additive Manufacturing Co., Ltd. z siedzibą w strefie koncentracji przemysłu Bianzhuang w dystrykcie Jiangyan w prowincji Jiangsu. Nasza praca opiera się na łączeniu materiałów i części. Opracowujemy i produkujemy proszki stopowe, proszki węglikowe i proszki ceramiczne, w tym tlenek chromu, a także zajmujemy się inżynierią powierzchni: napawanie laserowe, spawanie natryskowe w tlenie i acetylenie, powlekanie plazmowe ceramiką, napawanie plazmowe i natryskiwanie naddźwiękowe. Ponadto budujemy niestandardowe komponenty odporne na zużycie, takie jak rolki, wały, tuleje, tłoki i śruby.
To połączenie jest zamierzone. Kiedy proszek i proces powlekania pochodzą z tego samego miejsca, wielkość cząstek, parametry natrysku i końcowe wykończenie powierzchni można dostroić razem, zamiast kłócić się o to w ramach zamówienia. Jeśli klient prześle nam zużyty wałek i opis przyczyny jego uszkodzenia, możemy dostosować gatunek proszku i proces, zamiast po prostu sprzedawać kolejny worek z tego samego materiału. Możesz zobaczyć pełny zakres nasza strona dotycząca proszkowania i powlekania , od surowca po gotowy proszek i gotowe części.
Praktyczne notatki z warsztatów
Kilka małych rzeczy robi dużą różnicę w przypadku tlenku chromu, a większości z nich można się nauczyć na własnej skórze:
- Utrzymuj proszek w suchości. Wilgoć zakłóca przepływ, powoduje plucie i pozostawia porowatość.
- Nigdy nie mieszaj kawałków o dwóch rozmiarach w celu rozciągnięcia partii. Palnik widzi mieszankę, a nie specyfikację.
- Odpowiednio przygotuj podłoże. Śrutowanie i czysta powierzchnia decydują bardziej o sile wiązania niż jakiekolwiek ulepszenie proszku.
- W przypadku grubszych warstw ceramicznych należy zastosować warstwę wiążącą, zamiast próbować budować wszystko w jednym przejściu.
- Zaplanuj etap końcowy. Powłoki z tlenku chromu są twarde, dlatego parametry szlifowania i polerowania mają znaczenie.
- Z drobnym pyłem tlenkowym należy obchodzić się rozsądnie, stosując odsysanie i odpowiednią ochronę. Jest to ceramika obojętna i nie nieszkodliwa.
Żaden z tych etapów nie jest skomplikowany, ale pominięcie któregokolwiek z nich może skutkować wczesnym uszkodzeniem powłoki, a winę za to zwykle ponosi proszek.
Uzyskanie odpowiedniego proszku do swojej pracy
Proszek ceramiczny z tlenku chromu nagradza małą pracę domową. Zrozum chemię, nalegaj na cięcie cząstek o małej wielkości, dopasuj gatunek do procesu natryskiwania i uwzględnij etapy przygotowania podłoża i wykończenia w tej samej rozmowie, co wybór materiału. Zrób to, a powłoka Cr2O3 może kilkakrotnie wytrzymać chronioną część.
Jeśli rozważasz dany gatunek, porównujesz go z opcjami tlenku glinu, tytanu lub węglika, lub próbujesz ustalić, dlaczego istniejąca powłoka ulega odpryskom, chętnie o tym porozmawiamy. Wyślij nam część, warunki pracy i awarię, którą widzisz, a my zaproponujemy proszek i proces, który będzie pasował do zadania.
