Керамический порошок оксида хрома: свойства, марки и применение покрытий

Керамический порошок оксида хрома — один из тех материалов, который редко попадает в заголовки газет, но незаметно обеспечивает работу большого количества промышленного оборудования. Если вы проводите дни возле валков бумагоделательных машин, плунжеров насосов, уплотняющих поверхностей или гидравлических штоков, вы, вероятно, уже встречали покрытие Кр2О3: твердый зеленый слой, который противостоит абразивному износу, устойчив к большинству кислот и продолжает работать при температурах, при которых многие полимеры и даже некоторые металлы уже давно вышли из строя. В этой статье мы рассмотрим, что на самом деле представляет собой порошок, как он производится и классифицируется, что нужно проверить перед покупкой и почему порошок, процесс распыления и готовая деталь должны соответствовать друг другу.

Что на самом деле представляет собой керамический порошок оксида хрома

Химически этот материал представляет собой оксид хрома(III), обозначаемый как Cr2O3. Это стабильная трехвалентная форма оксида хрома, сильно отличающаяся от соединений шестивалентного хрома, используемых в гальванотехнике и химии пигментов. В виде порошка он выглядит как зеленое кристаллическое твердое вещество, иногда яркое, иногда темное, в зависимости от размера частиц и способа его изготовления.

Почти весь промышленный оксид хрома начинается с хромитовой руды. Руда проходит химический путь хромирования, обычно восстановление бихромата натрия или термическое разложение гидроксида хрома, и выходит в виде зеленого оксида. Отсюда его измельчают, классифицируют и, для определенных сортов, агломерируют и спекают. Этот последний шаг имеет большее значение, чем ожидает большинство людей, и мы еще вернемся к нему.

Цифры, стоящие за материалом, делают его интересным. Оксид хрома плавится примерно при 2435 градусах Цельсия, имеет твердость по шкале Мооса от 8,5 до 9 и плотность около 5,2 грамма на кубический сантиметр. На практике эта комбинация означает покрытие, которое остается твердым при нагревании, не вступает в реакцию с кислотами или щелочами и не размягчается так, как это делает полимер или более мягкий металл.

Свойства, определяющие работоспособность покрытия

Покупатели обычно сравнивают порошки по нескольким показателям. В таблице ниже перечислены значения, которые мы чаще всего видим для распыляемого оксида хрома высокой чистоты. Реальные цифры немного различаются от поставщика к поставщику и от партии к партии, поэтому считайте их типичными, а не гарантированными.

Синтез, измельчение и размер частиц: откуда берутся сорта

Большая часть порошка оксида хрома, представленного на рынке, принадлежит к одному из двух семейств. Плавленый и измельченный порошок получают путем плавления и затвердевания оксида, а затем измельчения и классификации его на угловатые частицы. Высушенный распылением и спеченный порошок идет другим путем: мелкие частицы суспендируются, объединяются в примерно сферические гранулы и спекаются, что дает гладкое, сыпучее поведение, которое предпочитают плазменные и сверхзвуковые горелки.

Распределение частиц по размерам – это то, на чем фактически принимается большинство решений о покупке. Слишком грубый срез не расплавится полностью в пламени, поэтому покрытие окажется пористым и слабо скрепленным. Слишком тонкий рез может засорить питатели, разбрызгать заготовку и оставить шероховатую поверхность. Авторитетные производители строго следят за распределением и честно сообщают об этом, потому что покрытие, которое выглядит хорошо на чертеже, все равно может выйти из строя, если порошок не будет подавать равномерно. Тот, кто хочет углубиться в маршруты синтеза и фазовый контроль, которые формируют поведение покрытия обнаружат, что эти первоначальные решения проявляются гораздо позже в отношении прочности сцепления и качества поверхности.

Это также помогает проверить морфологию, кажущуюся плотность, скорость потока и содержание влаги наряду с обрезкой по размеру. Два порошка могут иметь одинаковую спецификацию и при этом вести себя по-разному на одной и той же горелке.

Керамический порошок оксида хрома для термического напыления Керамический распыляемый порошок на основе Cr2O3 для плазменного и сверхзвукового напыления с регулируемым размером частиц и высокой твердостью для создания износостойких покрытий. Посмотреть продукт →

Где используются покрытия из оксида хрома

Оксид хрома, напыленный плазмой, является «рабочей лошадкой» в местах, где сочетаются износ от скольжения, истирание и легкая коррозия. Бумажное оборудование является классическим домом для него, на присасывающих, прижимных и направляющих валках. Линии обработки пленки и фольги используют его на роликах, которые должны оставаться гладкими в течение многих лет. Текстильное оборудование использует его для нитенаправителей и контактных поверхностей, а производители насосов используют его для плунжеров, гильз и щелевых колец. Постоянными клиентами являются также торцевые уплотнения, задвижки, гидравлические штоки и поршневые штоки.

Тот же зеленый порошок содержится и в керамических глазурях, где достаточно доли одного процента, чтобы придать темно-зеленый цвет. Это совершенно другая область применения с совершенно другими требованиями, но об этом стоит знать, поскольку марки пигментов и марки покрытия не взаимозаменяемы.

В нашей собственной мастерской оксид хрома часто оказывается одним слоем в более длинной истории: подготовленный стальной валик, связующее покрытие, керамическое верхнее покрытие, затем шлифовка и полировка до желаемого результата.

Услуги плазменного керамического покрытия для укрепления поверхности Процесс плазменного напыления, при котором керамика или металлы наносятся на предварительно обработанные детали для обеспечения износостойкости, коррозии, тепловых, электроизоляционных и герметизирующих свойств. Посмотреть продукт →

Как выбрать класс

Когда клиент спрашивает, какой порошок оксида хрома купить, честный ответ заключается в том, что это зависит от подложки, процесса и вида устранения неисправности. Тем не менее, несколько проверок охватывают большую часть вопросов:

• Чистота и химия. Для распылительных работ ищите 99 процентов и выше и спросите о профиле примесей, особенно кремнезема и железа.
• Фаза и кристалличность. Убедитесь, что вы получаете альфа-фазу, а не частично преобразованный материал.
• Размер частиц. Сопоставьте разрез с факелом, а не с прейскурантом.
• Морфология и течение. Сферический, агломерированный и спеченный порошок подается более равномерно, чем угловатый измельченный порошок.
• Консистенция партии. Процесс нанесения покрытия, который сработал в прошлом месяце, должен работать и в этом месяце.
• Поддержка поставщиков. Поставщик порошка, который может также покрыть тестовый купон, стоит больше, чем тот, кто отправляет только пакеты.

Оксид хрома не всегда является правильным ответом. Если ударная вязкость имеет большее значение, чем твердость, смеси оксида алюминия и титана часто подходят лучше и стоят дешевле. Если проблема заключается в нагреве, а не в износе, керамика на основе диоксида циркония может сослужить вам лучшую службу, а если износ серьезный и бюджет позволяет, покрытия на основе карбида по-прежнему будут иметь решающее значение. Сравнение этих вариантов на ранней стадии избавит вас от необходимости дорабатывать впоследствии.

Порошок оксида алюминия и титана для износостойких и термозащитных покрытий Композитный порошок Al2O3-TiO2 для износостойких и термобарьерных целей, который часто используется, когда ударная вязкость имеет большее значение, чем твердость. Посмотреть продукт →

Соответствующий порошок, процесс и деталь

Мы — компания Jiangsu Crystal Additive Manufacturing Co., Ltd., расположенная в зоне промышленной концентрации Бяньчжуан в районе Цзянъянь провинции Цзянсу. Наша работа заключается в соединении материалов и деталей. Мы разрабатываем и производим порошки сплавов, карбидные порошки и керамические порошки, включая оксид хрома, а также занимаемся разработкой поверхности: лазерная наплавка, кислородно-ацетиленовая сварка распылением, плазменное керамическое покрытие, плазменная наплавка и сверхзвуковое напыление. Кроме того, мы изготавливаем износостойкие компоненты по индивидуальному заказу, такие как ролики, валы, втулки, плунжеры и винты.

Эта комбинация является преднамеренной. Когда порошок и процесс нанесения покрытия производятся в одном месте, размер частиц, параметры распыления и окончательную обработку поверхности можно настроить вместе, а не обсуждать в заказе на поставку. Если клиент пришлет нам изношенный ролик и описание причины его поломки, мы сможем скорректировать сорт порошка и процесс, а не просто продавать еще один мешок из того же материала. Полный ассортимент вы можете увидеть на наша страница операций с порошками и покрытиями , от сырья до готового порошка и готовых деталей.

Практические заметки с семинара

Несколько мелочей имеют большое значение для оксида хрома, и большинству из них учатся на собственном горьком опыте:

• Держите порошок сухим. Влага портит растекание, вызывает растрескивание и оставляет после себя пористость.
• Никогда не смешивайте кусочки двух размеров, чтобы растянуть партию. Фонарь видит смесь, а не спецификацию.
• Правильно подготовьте субстрат. Пескоструйная очистка и чистая поверхность в большей степени влияют на прочность сцепления, чем любое порошковое обновление.
• Для более толстых керамических слоев используйте связующее покрытие, а не пытайтесь построить все за один проход.
• Спланируйте завершающий этап. Покрытия из оксида хрома твердые, поэтому параметры шлифовки и полировки имеют значение.
• Обращайтесь с мелкой оксидной пылью разумно, обеспечивая ее отсасывание и соответствующую защиту. Это инертная керамика, а не безвредная.

Ни один из этих этапов не является сложным, но пропуск любого из них приводит к тому, что покрытие рано выходит из строя, и в этом обычно виноват порошок.

Выбор порошка, подходящего для вашей работы

Керамический порошок оксида хрома вознаграждает за небольшую домашнюю работу. Понимайте химический состав, настаивайте на точном измельчении частиц, подбирайте марку в соответствии с процессом распыления и учитывайте этапы подготовки и отделки основы так же, как и выбор материала. Сделайте это, и покрытие Cr2O3 сможет прослужить в несколько раз дольше той детали, которую оно защищает.

Если вы оцениваете марку, сравниваете ее с вариантами оксида алюминия и титана или карбида или пытаетесь выяснить, почему существующее покрытие отслаивается, мы будем рады обсудить это. Отправьте нам деталь, условия работы и неисправность, которую вы видите, и мы предложим порошок и процесс, соответствующий данной работе.