Плитки из глинозема являются важнейшим компонентом в различных отраслях промышленности и ценятся за исключительную твердость, износостойкость и химическую стабильность. Будучи ведущим поставщикомглиноземная плиткаЯ рад поделиться подробным процессом производства этой замечательной плитки.
Подготовка сырья
Производство глиноземной плитки начинается с тщательного выбора и подготовки сырья. Основным ингредиентом является порошок глинозема, который обычно получают из бокситовой руды высокой чистоты. Посредством ряда процессов рафинирования, таких как процесс Байера, боксит превращается в порошок оксида алюминия, чистота которого может варьироваться от 90% до более 99%.
Для нашегоКерамическая плитка из 92% глинозема, мы используем точно составленную смесь порошка глинозема и других добавок. Эти добавки, такие как диоксид кремния, диоксид титана и магнезия, добавляются в контролируемых количествах для улучшения конкретных свойств конечного продукта. Например, диоксид кремния может улучшить спекаемость оксида алюминия, а диоксид титана может повысить вязкость разрушения.
Затем сырье тщательно перемешивается в шаровой мельнице. Этот процесс включает помещение порошков вместе с керамическими шариками во вращающийся барабан. При вращении барабана керамические шарики сталкиваются с порошками, разрушая агломераты и обеспечивая гомогенную смесь. Продолжительность процесса шарового измельчения может варьироваться в зависимости от желаемого размера частиц и конкретных требований к плитке, но обычно он длится от нескольких часов до нескольких дней.
Формирование
После того, как сырье хорошо перемешано, следующим шагом является формирование плиток из оксида алюминия. Существует несколько методов формирования плиток из оксида алюминия, каждый из которых имеет свои преимущества и области применения.
Сухое прессование
Сухое прессование — один из наиболее распространенных методов производства глиноземной плитки. В этом процессе смешанный порошок сначала гранулируется для улучшения его сыпучести. Гранулированный порошок затем помещают в полость матрицы желаемой формы плитки. Гидравлический пресс оказывает высокое давление на порошок, уплотняя его по форме плитки. Давление, прикладываемое при сухом прессовании, может составлять от 100 до 300 МПа, в зависимости от требований к плотности и прочности конечного продукта.
Сухое прессование подходит для производства плитки простой формы и относительно больших объемов производства. Он позволяет точно контролировать размеры плитки и производить плитку с высокой степенью однородности.
Изостатическое прессование
Изостатическое прессование является еще одним важным методом формования, особенно для производства плиток из оксида алюминия большого размера или сложной формы. При изостатическом прессовании порошок помещают в гибкую резиновую форму, которую затем герметизируют и помещают в сосуд под давлением, наполненный жидкостью, обычно маслом. Высокое давление прикладывается равномерно со всех сторон к форме, уплотняя порошок.
Изостатическое прессование позволяет добиться более высокой плотности и более равномерного уплотнения по сравнению с сухим прессованием, особенно для плитки большого размера. Он также подходит для производства плитки сложной геометрии, которую трудно получить другими методами формования.
Скользящее литье
Шликерное литье — это процесс, при котором суспензия порошка оксида алюминия в жидкости (обычно воде) заливается в пористую форму. Жидкость впитывается формой, оставляя на внутренней поверхности формы слой уплотненного порошка. По мере поглощения большего количества жидкости слой порошка утолщается до достижения желаемой толщины плитки.
Шликерное литье подходит для производства плитки сложной формы с тонкими стенками. Он позволяет производить плитки с высокой степенью детализации и может использоваться для мелкосерийного производства или прототипирования.
Сушка
После формования зеленые (необожженные) плитки из глинозема необходимо высушить, чтобы удалить оставшуюся влагу. Сушка является важным этапом, поскольку помогает предотвратить растрескивание и деформацию во время последующего обжига.
Процесс сушки можно осуществлять различными способами, включая сушку на воздухе, сушку в печи или сушку в микроволновой печи. Сушка на воздухе – самый простой метод, при котором плитку оставляют в хорошо проветриваемом помещении при комнатной температуре на определенный период времени. Однако этот метод относительно медленный и может оказаться непригодным для крупномасштабного производства.
Сушка в печи — более распространенный метод, при котором плитка помещается в духовку и нагревается при контролируемой температуре. Температуру повышают постепенно, чтобы избежать быстрого испарения влаги, которое может вызвать растрескивание. Температура сушки обычно составляет от 50 до 200°C, а время сушки может варьироваться от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от размера и толщины плитки.
Микроволновая сушка – относительно новый и эффективный метод. Он использует микроволновую энергию для нагрева плитки изнутри наружу, что приводит к более равномерному и быстрому процессу сушки. Этот метод позволяет значительно сократить время высыхания и улучшить качество плитки.
Стрельба
Обжиг — наиболее важный этап в производстве глиноземной плитки, поскольку он превращает зеленую плитку в твердые, плотные и долговечные керамические изделия. Процесс обжига включает нагрев высушенной плитки до высокой температуры в печи.
Спекание
Основной целью обжига является спекание, то есть процесс соединения отдельных частиц оксида алюминия с образованием плотного твердого вещества. Во время спекания частицы глинозема начинают диффундировать и связываться в точках контакта, уменьшая пористость плитки и увеличивая ее плотность и прочность.
Температура обжига глиноземной плитки зависит от чистоты глинозема и требуемых конкретных свойств. Для плиток с содержанием глинозема 92% температура обжига обычно составляет от 1600 до 1700°C. Плитки нагреваются с медленной и контролируемой скоростью до температуры обжига, чтобы избежать термического удара, который может вызвать растрескивание.
После достижения температуры обжига плитка выдерживается при этой температуре в течение определенного периода времени, известного как время выдержки. Время замачивания может варьироваться от нескольких часов до нескольких часов, в зависимости от размера и толщины плитки. После выдержки плитку медленно охлаждают до комнатной температуры.
Отжиг
В некоторых случаях после обжига может быть проведен процесс отжига. Отжиг включает нагрев обожженных плиток до более низкой температуры (обычно около 500–600°C) и выдерживание их при этой температуре в течение определенного периода времени, а затем медленное охлаждение. Этот процесс помогает снять внутренние напряжения в плитке, улучшая ее механические свойства и снижая риск растрескивания.
Отделка
После обжига плиток из глинозема могут потребоваться некоторые операции по отделке, чтобы они соответствовали конечным характеристикам продукта.
Шлифование и полировка
Шлифование применяется для устранения неровностей поверхности и достижения желаемой толщины и ровности плитки. Шлифовальная машинка с абразивными кругами используется для снятия тонкого слоя материала с поверхности плитки. Затем можно провести полировку для достижения гладкой и блестящей поверхности. Полировка особенно важна для плитки, которая используется там, где требуется высококачественный внешний вид поверхности, например, в декоративных или точных инженерных работах.
Резка
Если плитку необходимо разрезать на определенные размеры или форму, проводится процесс резки. Пилы с алмазными напайками обычно используются для резки глиноземной плитки из-за ее высокой твердости. Процесс резки можно точно контролировать, чтобы обеспечить точные размеры и гладкие края.
Контроль качества
На протяжении всего производственного процесса применяются строгие меры контроля качества, чтобы гарантировать соответствие глиноземной плитки требуемым стандартам. На разных этапах производства проводятся различные испытания, в том числе:
Химический анализ
Химический анализ используется для определения химического состава глиноземной плитки. Это важно для обеспечения того, чтобы плитка имела правильное содержание глинозема и чтобы уровни других добавок находились в пределах указанного диапазона. Для химического анализа обычно используются такие методы, как рентгеновская флуоресценция (XRF) и масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS).
Тестирование физических свойств
Тестирование физических свойств включает измерение плотности, твердости и пористости плитки. Плотность можно измерить, используя принцип Архимеда, а твердость обычно измеряют с помощью теста твердости по Виккерсу или Роквеллу. Пористость можно определить путем измерения количества воды, поглощенной плиткой.
Испытание механических свойств
Испытание механических свойств включает в себя проверку прочности и ударной вязкости плитки. Испытания на прочность на изгиб обычно проводятся для определения максимальной нагрузки, которую плитка может выдержать перед разрушением. Также можно провести испытания на трещиностойкость, чтобы оценить устойчивость плитки к распространению трещин.
Заключение
Процесс производства глиноземной плитки — сложный и высокотехнологичный процесс, включающий несколько этапов: от подготовки сырья до отделки и контроля качества. В качестве поставщикаглиноземная плиткаиКерамическая плитка из 92% глинозема, мы стремимся использовать новейшие технологии и лучшие практики для обеспечения высочайшего качества нашей продукции.
Если вам нужна высококачественная глиноземная плитка для промышленного применения, мы приглашаем вас связаться с нами для подробного обсуждения ваших требований. Наша команда экспертов готова предоставить вам лучшие решения и поддержку для удовлетворения ваших конкретных потребностей.
Ссылки
- Кингери, В.Д., Боуэн, Гонконг, и Ульманн, Д.Р. (1976). Знакомство с керамикой. Уайли.
- Рид, Дж. С. (1995). Принципы обработки керамики. Уайли.
- Рахаман, Миннесота (2003). Обработка и спекание керамики. ЦРК Пресс.