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上海原元康机械设备有限公司

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SiC陶瓷内衬套

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组合机筒
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1
产品描述
参数

  随着塑胶挤出领域里各类挤出机的心脏部件耐磨损耐腐蚀的特定要求越来越高,我公司原先在国内首先研制的双金属机筒和双金属螺杆,在某些应用方面显得捉襟见肘,勉为其难。深入研发新的材料作为替代,这个题目已经非常清晰而日益紧迫地摆在了我们的面前,于是我们想到了SiC复合陶瓷。欧美市场的挤出机针对极端工况,某些高端机型已经在采用陶瓷内衬套形式的单螺杆机筒和双螺杆机筒,我们为什么不能?

  然而,我们曾经一度止步于陶瓷材料的昂贵成本,及其难以切削的加工成本。经过多年不懈的努力,我们成功地开发出了采用等静压工艺成型,铝合金包覆形式的各规格SiC复合陶瓷椭圆内衬套(右图),成功地在满足特定耐磨损和耐腐蚀要求的前提下,有效地控制了成本,为市场的推广应用扫清了障碍,并成功地得到了国家专利局的保护。

  SiC复合陶瓷具有优异的抗摩擦磨损性能,这是任何金属类材料,即使通过多种硬化手段也无法比拟的。SiC复合陶瓷更具有优异的化学稳定性,它几乎能耐所有无机酸和碱液、盐的腐蚀。甚至我们研发的这种SiC复合陶瓷,还能够在一定程度上抵抗住氢氟酸类的腐蚀磨损。实验表明,即使我们的SiC复合陶瓷与氢氟酸和硝酸的混合液接触,也仅仅在SiC复合陶瓷表面生成了一层薄薄的氧化硅,该致密的氧化硅层阻止了基体内部SiC被继续氧化,从而使得SiC复合陶瓷抵抗氢氟酸和硝酸混合液的能力增强。

  由于我公司研发的SiC复合陶瓷椭圆内衬套具有极高的抗磨损性能和同时兼具的高耐腐蚀性能,特别适用于高比例填充和高比例增强的高分子材料配混改性的极端工况,尤其适用于在挤出工况中有腐蚀气体逸出但是同时材料中又添加有高比例填充和高比例增强的工况条件中。

  我公司研发的碳化硅SiC复合陶瓷椭圆内衬套材料的物理化学性能为:

  主体成份:SiC,为了达到增韧的目的而添加有其他成份,故称之为“SiC复合陶瓷材料”

  密度Density ( ρ ):3.08~3.10g/cm3

  正弹性模量Normal Elastic Modulus ( Ε ):410MPa

  硬度Hardness ( HRC ): 89~92

  抗弯强度Buckling Strength ( σbb ) : 380MPa

  抗压强度 Pressive Strength ( σbc ): 3970MPa

  平面应变断裂韧度Plane Strain Toughness ( Κic ):4MPa/mm3/2

  热膨胀系数Coefficient of Heat Expansion ( α1 ):4.0×10-6 / °F

  热传导率Thermal conductivity ( λ ):Φ30~35 W/(m•K)

  高温抗氧化性Inoxidability under High Temperature:在高达1500℃温度下,金属减重速度尚极缓慢。

  SiC复合陶瓷椭圆内衬套的外表面包覆有一层铝合金保护层(右图),这是我公司受国家专利保护的专用于陶瓷内衬套的结构性优化措施。采取该措施的优势在于:

  1)SiC复合陶瓷椭圆内衬套工作于机筒内部,而机筒金属材料的线胀系数要大于SiC陶瓷材料的线胀系数,将铝合金包覆于衬套外层起到了线膨胀系数差异的缓冲作用。当机筒的金属材料受热膨胀时就不会对SiC陶瓷衬套产生直接的拉应力,而当机筒金属材料冷却至常温时,因SiC陶瓷的抗压强度远大于金属材料的包覆压力,故衬套不会受压力而变形,或产生裂纹或被压碎;

  2)相比较于全部材料均采用SiC复合陶瓷材料,铝合金包覆可以大幅提升陶瓷内衬套在衬入机筒后的热传导效率;

  3)方便在椭圆形陶瓷内衬套的平面中心位置加工用于衬套衬入组合机筒后其径向位置的定位螺丝孔;

  4)相比较于全部材料均采用SiC复合陶瓷材料,铝合金包覆可以降低大约40%左右的材料成本和制造成本,为极端挤出工况的市场大幅度应用带来了福音。与国外平行产品例如日本东洋钢板公司(TOYO KOHAN)动辄10倍以上代价的陶瓷衬套型机筒相比较,我公司仅仅3倍左右代价的陶瓷衬套型机筒在深圳富士康公司的使用,其使用寿命是普通材料机筒的五倍左右,足以证明铝合金包覆型SiC复合陶瓷内衬套是用户相当高性价比的选择;

  5)我公司生产的铝合金包覆陶瓷内衬套,可以帮助到用户一旦陶瓷衬套磨损后的自行简单易行的更换;

  6)这个结构性优化措施还可以保护相对昂贵的SiC复合陶瓷衬套在整个加工、运输和安装过程中的安全性。

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