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進(jìn)口陶瓷球閥的特點(diǎn)及其與普通閥門的區(qū)別
發(fā)布時(shí)間:2020/12/1
廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。然而，在一些復(fù)雜、惡劣甚至極端的環(huán)境和場合下，傳統(tǒng)的金屬閥門已經(jīng)無法突破材料極限，不能滿足特殊工況的設(shè)計(jì)要求。因此，將新型陶瓷材料引入傳統(tǒng)閥門行業(yè)是必然選擇。
自20世紀(jì)80年代以來，新型陶瓷材料的研究和發(fā)展導(dǎo)致了其在工業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。經(jīng)過30多年的發(fā)展，陶瓷閥門已經(jīng)在世界各地形成了穩(wěn)定的市場。陶瓷不僅具有高韌性、高強(qiáng)度、高硬度、高硬度、高耐磨性、高耐腐蝕性，還具有自潤滑性好、熱導(dǎo)率低、表面光潔度優(yōu)異(Ra可達(dá)0.01um)等特點(diǎn)。，是閥門金屬材料的絕佳替代品。
陶瓷材料最初以氧化鋁和氧化鋯為主，硬度大于HRA86，抗彎強(qiáng)度大于300MPa，最高可達(dá)1150MPa，是鋼球的兩倍。另外，硬質(zhì)合金閥門加工后只有HRA70，強(qiáng)度比普通閥門高很多。因此，陶瓷閥門的耐磨性非常優(yōu)異，在相同的工作條件下，使用壽命至少是普通閥門的三倍。
其次，與普通閥門相比，由于結(jié)構(gòu)陶瓷的自潤滑性能，球閥和閥座經(jīng)過精密研磨后，球面精度可以達(dá)到Ra0.1~Ra0.4，圓度甚至可以達(dá)到0.01左右。密封比壓遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)不銹鋼球閥，約為普通硬密封球閥的1/5甚至更低。因此，該閥啟閉阻力小，扭矩值低，運(yùn)行平穩(wěn)，能真正實(shí)現(xiàn)零泄漏六級(jí)。陶瓷球閥用結(jié)構(gòu)陶瓷為99.5%氧化鋁結(jié)構(gòu)陶瓷，燒結(jié)溫度達(dá)到1700℃。在高溫環(huán)境下，球體的膨脹系數(shù)較小，約為8×10λ-6/℃，高溫下不變形，是高溫條件下閥門的最佳選擇。
一般陶瓷材料的晶體離子半徑小，離子價(jià)格高，配位數(shù)大，使得陶瓷材料表面的化學(xué)穩(wěn)定性很高。對于金屬閥門，當(dāng)介質(zhì)溫度升高10℃時(shí)，腐蝕速率增加1~3倍。介質(zhì)濃度對閥門材料的腐蝕影響很大。如果鉛在低濃度硫酸中，腐蝕很小，當(dāng)濃度超過96%時(shí)，腐蝕急劇上升。而碳鋼的腐蝕在硫酸濃度為50%左右時(shí)最為嚴(yán)重，濃度提高到60%以上時(shí)腐蝕減緩。鋁在濃度80%以上的濃硝酸中具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，但在中低濃度硝酸中腐蝕嚴(yán)重。雖然不銹鋼對稀硝酸有很強(qiáng)的耐腐蝕性，但在95%以上的濃硝酸中腐蝕加劇。
自20世紀(jì)80年代以來，新型陶瓷材料的研究和發(fā)展導(dǎo)致了其在工業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。經(jīng)過30多年的發(fā)展，陶瓷閥門已經(jīng)在世界各地形成了穩(wěn)定的市場。陶瓷不僅具有高韌性、高強(qiáng)度、高硬度、高硬度、高耐磨性、高耐腐蝕性，還具有自潤滑性好、熱導(dǎo)率低、表面光潔度優(yōu)異(Ra可達(dá)0.01um)等特點(diǎn)。，是閥門金屬材料的絕佳替代品。
陶瓷材料最初以氧化鋁和氧化鋯為主，硬度大于HRA86，抗彎強(qiáng)度大于300MPa，最高可達(dá)1150MPa，是鋼球的兩倍。另外，硬質(zhì)合金閥門加工后只有HRA70，強(qiáng)度比普通閥門高很多。因此，陶瓷閥門的耐磨性非常優(yōu)異，在相同的工作條件下，使用壽命至少是普通閥門的三倍。
其次，與普通閥門相比，由于結(jié)構(gòu)陶瓷的自潤滑性能，球閥和閥座經(jīng)過精密研磨后，球面精度可以達(dá)到Ra0.1~Ra0.4，圓度甚至可以達(dá)到0.01左右。密封比壓遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)不銹鋼球閥，約為普通硬密封球閥的1/5甚至更低。因此，該閥啟閉阻力小，扭矩值低，運(yùn)行平穩(wěn)，能真正實(shí)現(xiàn)零泄漏六級(jí)。陶瓷球閥用結(jié)構(gòu)陶瓷為99.5%氧化鋁結(jié)構(gòu)陶瓷，燒結(jié)溫度達(dá)到1700℃。在高溫環(huán)境下，球體的膨脹系數(shù)較小，約為8×10λ-6/℃，高溫下不變形，是高溫條件下閥門的最佳選擇。
一般陶瓷材料的晶體離子半徑小，離子價(jià)格高，配位數(shù)大，使得陶瓷材料表面的化學(xué)穩(wěn)定性很高。對于金屬閥門，當(dāng)介質(zhì)溫度升高10℃時(shí)，腐蝕速率增加1~3倍。介質(zhì)濃度對閥門材料的腐蝕影響很大。如果鉛在低濃度硫酸中，腐蝕很小，當(dāng)濃度超過96%時(shí)，腐蝕急劇上升。而碳鋼的腐蝕在硫酸濃度為50%左右時(shí)最為嚴(yán)重，濃度提高到60%以上時(shí)腐蝕減緩。鋁在濃度80%以上的濃硝酸中具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，但在中低濃度硝酸中腐蝕嚴(yán)重。雖然不銹鋼對稀硝酸有很強(qiáng)的耐腐蝕性，但在95%以上的濃硝酸中腐蝕加劇。
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