การใช้งานหลักของเซอร์โคเนียหลอมอลูมินา

 เซอร์โคเนียฟิวส์อลูมินา (ZFA)  เป็นวัสดุผสมสังเคราะห์ประสิทธิภาพสูงสำหรับงานขัดถูและทนไฟ เป็นวัสดุยูเทคติกที่เกิดจากการหลอมรวม (การหลอมเข้าด้วยกันในเตาหลอมไฟฟ้า)  อลูมินา (Al₂O₃)  และ  เซอร์โคเนีย (ZrO₂ )

โดยทั่วไปองค์ประกอบจะมี  ZrO₂ อยู่ในช่วง 40-42%  และ  Al₂O₃ อยู่ในช่วง 58-60%โดยมีจุดยูเทคติกอยู่ที่ประมาณ 42% ZrO₂ องค์ประกอบเฉพาะนี้ทำให้มีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ นำไปสู่การใช้งานที่แตกต่างกัน

คุณสมบัติหลัก:

1. ความเหนียวและความแข็งแรงสูง : โครงสร้างจุลภาคประกอบด้วยเครือข่ายประสานกันอย่างละเอียดของเฟสอะลูมินาและเซอร์โคเนีย ซึ่งช่วยยับยั้งการล1ามของรอยแตกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มีความเหนียวมากกว่าอะลูมินาหลอมเหลวมาตรฐานอย่างเห็น  ได้ชัด

2. คุณสมบัติลับคมอัตโนมัติ : ในระหว่างการใช้งาน เม็ดขัดจะไม่แตกเป็นชิ้นใหญ่ๆ ที่ทื่อ แต่จะเกิด  การแตกตัวเล็กๆ อย่าง ต่อเนื่อง ทำให้เกิด คมตัดใหม่ๆ ที่คมกริบอยู่เสมอ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการตัดสม่ำเสมอและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

3. ความหนาแน่นและความแข็งสูง : แม้ว่าจะมีความแข็งน้อยกว่าอะลูมินาหลอมสีขาวบริสุทธิ์เล็กน้อย แต่การผสมผสานระหว่างความแข็ง (ระดับโมห์ ~9) และความเหนียวสูงเป็นพิเศษ ทำให้มีความทนทานโดยรวมที่เหนือกว่า

การใช้งานหลัก

จากคุณสมบัติเหล่านี้ การใช้งานจึงแบ่งออกเป็นสองภาคส่วนหลัก:

1. การใช้งานด้านการขัดถู (การใช้งานหลัก)

ZFA เป็นเม็ดขัดคุณภาพสูงที่ใช้ในสถานการณ์ที่มีแรงดันสูงและการกำจัดวัสดุในปริมาณมาก ซึ่งทั้งความทนทานและอัตราการตัดมีความสำคัญอย่างยิ่ง

• การพ่นทราย (การพ่นลูกเหล็ก):

  • การใช้งานหลัก:  สำหรับ  การเตรียมพื้นผิวของโครงสร้างเหล็กขนาดใหญ่  (เรือ แท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง สะพาน ถังเก็บ) ให้ได้ความสะอาดระดับ SA 2.5/SA 3

  • ทำไมต้องเลือก ZFA?  เพราะความทนทานเป็นพิเศษทำให้สามารถทนต่อแรงกระแทกสูงจากอุปกรณ์พ่นทรายแบบไร้ลมสมัยใหม่ได้โดยไม่เสียหายก่อนเวลาอันควร ให้การตัดที่รวดเร็วและรุนแรง และมีรูปทรงมุมแหลมคมเหมาะสำหรับการยึดเกาะของสี มีความทนทานกว่าอะลูมิเนียมออกไซด์และมีฝุ่นน้อยกว่าตะกรันถ่านหิน

• วัสดุขัดถูที่ยึดด้วยเรซิน:

  • ล้อเจียรและล้อตัด:  ใช้ในล้อสำหรับ  งานเจียรเหล็กหนัก  (เช่น การเจียรแท่งเหล็กในโรงงานเหล็ก การลบรอยเชื่อม การตัดแต่งชิ้นงานในโรงหล่อ) และการตัดชิ้นส่วนโลหะหนา

  • วัสดุขัดเคลือบ (กระดาษทราย/สายพาน):  พบได้ในแผ่นขัดไฟเบอร์คุณภาพสูง  แผ่นขัดแบบมีครีบ และสายพานขัด  สำหรับงานโลหะ คุณสมบัติในการลับคมตัวเองทำให้ใช้งานได้นานกว่าวัสดุขัดอะลูมินามาตรฐานมาก ช่วยลดความถี่ในการเปลี่ยนวัสดุขัด

• เครื่องมือขัดผิวละเอียดพิเศษ (ในฐานะส่วนประกอบของเมทริกซ์):

  • ในเครื่องมือเพชรที่ยึดติดด้วยโลหะ (เช่น ใบเลื่อย ถ้วยเจียรสำหรับคอนกรีต/หิน) บางครั้งจะมีการเติม ZFA ลงในเมทริกซ์ผงโลหะเพื่อเพิ่มความเหนียวและความแข็งแรงในการยึดติดของเครื่องมือ

2. การใช้งานวัสดุทนไฟ

ในที่นี้ วัสดุชนิดนี้ได้รับการยกย่องในด้าน  ความเสถียรต่ออุณหภูมิสูง ความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน และความทนทานต่อการกัดกร่อนจากตะกรัน/ด่าง

• แผ่นปิดช่องประตูเลื่อนและหัวฉีด:  ในกระบวนการหล่อเหล็กต่อเนื่อง ชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรุนแรงและการกัดกร่อนทางเคมีจากเหล็กหลอมเหลวและตะกรัน วัสดุทนไฟที่ใช้ ZFA เป็นส่วนประกอบหลักนั้นมีประสิทธิภาพยอดเยี่ยมในด้านนี้

• แผ่นบุเหล็กสำหรับทัพพีหลอมโลหะ (บริเวณสำคัญ):  ใช้ในบริเวณที่มีการสึกหรอสูง เช่น บริเวณแนวตะกรันหรือแผ่นรองรับแรงกระแทกของทัพพีหลอมโลหะ

• อุปกรณ์สำหรับเตาเผา:  ใช้สำหรับทำฐานรอง เสา และส่วนรองรับในเตาเผาเซรามิกอุณหภูมิสูง ซึ่งความสามารถในการรับน้ำหนักและความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง

• วัสดุหล่อและพลาสติกต้านการสึกหรอ:  ใช้เป็นส่วนผสมเพิ่มเติมในวัสดุหล่อทนไฟหรือส่วนผสมอัดแน่น เพื่อเพิ่มความต้านทานการสึกหรออย่างมากในบริเวณต่างๆ เช่น ปล่องเตาเผาซีเมนต์ ไซโคลน และบล็อกหัวเผา

การเปรียบเทียบกับวัสดุขัด/หินขัดชนิดอื่นๆ

สรุป

การใช้งานหลักของเซอร์โคเนียฟิวส์อลูมินาเกิดจากคุณสมบัติพิเศษที่ผสานความแข็งแกร่งและความสามารถในการตัดเข้าด้วยกัน:

• การใช้งานหลัก:  วัสดุขัดประสิทธิภาพสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน  การพ่นทรายขัดผิวงานหนัก  และ  เครื่องมือเจียร/ตัดที่ทนทานซึ่งยึดติดด้วยเรซิน  สำหรับอุตสาหกรรมการผลิตเหล็กและโลหะ

• การใช้งานรอง:  วัสดุทนไฟคุณภาพสูง  ในพื้นที่สำคัญของการผลิตเหล็กและเตาหลอมอุตสาหกรรมอุณหภูมิสูง ซึ่งการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันและการกัดกร่อนเป็นความท้าทายหลัก