La resistenza alla corrosione e la resistenza all'usura delle perle di ceramica sono i loro indicatori di prestazione fondamentali e il metodo di test deve essere combinato con i loro scenari di applicazione (come macinazione industriale, anti-corrosione chimica, biomedico, ecc.) E valutato attraverso condizioni di lavoro reali simulate o esperimenti standardizzati. I seguenti sono metodi e principi di test specifici:
### 1, metodo di test di resistenza alla corrosione
Il test di resistenza alla corrosione mira a valutare la resistenza alla corrosione delle perle ceramiche in diversi mezzi chimici (acido, alcali, sale, solventi organici, ecc.) E condizioni ambientali (temperatura, pressione, umidità). Gli indicatori fondamentali includono * * tasso di perdita di peso, tasso di corrosione, variazione di morfologia superficiale * *, ecc.
#### 1. Test di immersione del mezzo chimico (più comunemente usato)
** Principio: posizionare le perle di ceramica in un mezzo corrosivo specifico, lasciarle stare o circolare a una certa temperatura e tempo e valutare la loro resistenza alla corrosione misurando i cambiamenti fisici e chimici prima e dopo la corrosione.
**Fare un passo * *:
-Amplement preparazione: selezionare perle ceramiche rappresentative (con dimensioni uniformi e condizioni di superficie, come la rimozione di macchie di olio di superficie e strati di ossido), peserle (accurate a 0,1 mg) e registrare la dimensione iniziale.
-Media Selezione: selezionare i media in base allo scenario dell'applicazione, come ad esempio:
-Il mezzo acidico: 10% HCl, 5% H ₂ SO ₄ (simulazione dell'ambiente di lavaggio dell'acido industriale);
-Alcalina: 10% NaOH, 5% KOH (simulazione dell'ambiente di corrosione alcali chimica);
-Salt Soluzione: NaCl 3,5% (simulazione dell'ambiente marino/umido), soluzione FECL ⅲ (simulazione della corrosione ionica di cloruro);
-Organic Solvents: etanolo, acetone (simulazione dell'ambiente chimico organico).
- * * Condizioni sperimentali * *: temperatura di controllo (dalla temperatura ambiente a 100 gradi, è necessario un contenitore sigillato per alta temperatura), tempo (da 24 ore a 30 giorni, regolato in base alla velocità di corrosione) e al volume medio (di solito più di 10 volte il volume del campione per evitare l'esaurimento medio).
- * * Indicatori di valutazione * *:
-Veight tasso di perdita: \\ (\\ text {tasso di perdita di peso}=\\ frac {\\ text {massa iniziale} - \\ text {massa corrosa} {\\ text {Mass iniziale}} \\ volte 100 \\% \\) (più piccolo è la perdita di peso, maggiore è la resistenza alla corrosione);
-Corrosione Tasso: \\ (\\ text {tasso di corrosione}=\\ frac {\\ text {Massa di perdita di peso} {\\ text {Sample superficie area} \\ tempi \\ text {time}} \\) (unità: g/(cm ² · h) o mm/anno);
-Osservazione della superficie: utilizzare un microscopio ottico o SEM per osservare se ci sono pori, fessure, peeling o prodotti di corrosione sulla superficie (come la polverizzazione superficiale della ceramica di allumina in acidi forti).
#### 2. Test di corrosione elettrochimica
** Principio * *: misurando i parametri elettrochimici delle perle di ceramica nei media corrosivi (come il potenziale di corrosione, la densità di corrente), la resistenza di corrosione delle perle ceramiche può essere rapidamente valutata (applicabile a ceramiche conduttive o semiconduttori, come mele ceramiche parzialmente drogate).
** Metodi comuni * *:
-Metodo della curva di polarizzazione:
-Adotto un sistema di tre elettrodi (elettrodo di lavoro: perle in ceramica; elettrodo di riferimento: elettrodo di calomel saturo; elettrodo ausiliario: elettrodo platino), applicare la tensione in terreno corrosivo, registrare le modifiche alla corrente e la curva di polarizzazione.
-Ingatori: potenziale di corrosione auto (maggiore, resistente alla corrosione), densità di corrente di corrosione di auto (inferiore, migliore resistenza alla corrosione).
-Spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS):
-Applicare una piccola corrente alternata, misurare la variazione di impedenza con la frequenza e analizzare l'integrità del film di passivazione sulla superficie delle perle ceramiche attraverso un adattamento di circuito equivalente (maggiore è il modulo di impedenza, più stabile lo strato del film e migliore è la resistenza alla corrosione).
#### 3. Test di corrosione in ambienti speciali
Per ambienti estremi come la miscelazione ad alta temperatura, alta pressione o gas-liquid:
-Il test di corrosione ad alta temperatura: posizionare le perle ceramiche in un forno ad alta temperatura, introdurre gas corrosivi (come così ₂, cl ₂) o immergerli in sali fusi (come nano ∝ -kno ∝) e testare la loro resistenza alla corrosione ad alte temperature.
-Il test di corrosione di alta pressione: utilizzando un recipiente di reazione ad alta pressione per simulare ambienti chimici di acque profonde o ad alta pressione, valutare la stabilità delle perle ceramiche in mezzi ad alta pressione e corrosivi.
### 2, metodo di test di resistenza all'usura
Il test di resistenza all'usura mira a valutare la resistenza all'usura delle perle di ceramica sotto attrito, impatto, macinazione e altre condizioni di lavoro. Gli indicatori di base includono * * quantità di usura (perdita di peso/volume), velocità di usura, morfologia dell'usura della superficie * *, ecc.
#### 1. Test di attrito e usura (metodo di base)
** Principio: valutare la resistenza all'usura misurando la quantità di usura attraverso l'attrito relativo tra perle ceramiche e materiali doppi (come metallo, ceramica, plastica).
** Attrezzature e metodi comuni * *:
-Ball disco di usura della macchina:
-Ille ceramiche (palline) sono fisse e il materiale accoppiato (disco) ruota. Vengono applicati un certo carico (1-50N) e velocità (100-1000R/min) e l'attrito viene mantenuto per un certo periodo di tempo (30min-2h).
-Indice di valutazione: volume di usura (calcolato dalla variazione del diametro della palla, \\ (v=\\ frac {\\ pi h ^ 2 (3r-h)} {3} \\), dove h è la profondità di usura e r è il raggio della palla); Usura velocità (ws=\\ frac {v} {f \\ tims l} \\), dove f è il carico e l è la distanza di attrito, misurata in mm ³/(n · m)).
-Ceciprocare la macchina di prova dell'attrito: simula l'attrito alternativo lineare (come l'attrito tra pistone e rivestimento del cilindro), adatto per valutare la resistenza all'usura delle perle di ceramica sotto movimento alternativo.
#### 2. Test di usura di sabbia/impatto (simulazione di condizioni di lavoro industriali)
** Principio: simulare l'usura dell'impatto delle perle di ceramica durante la sabbia e la macinazione (come la collisione con materiali se usati come mezzi di macinazione).
-Sandblasting usura Test:
-Utilizzare l'aria compressa per spruzzare perle di ceramica ad alta velocità sul materiale target (o utilizzare le perle di ceramica da sole come materiale target ed essere spruzzato da altri abrasivi) e misurare la perdita di peso per un certo periodo di tempo.
-Key Parametri: pressione di spruzzo (0,2-0,8 milioni), distanza di spruzzo (50-100 mm), dimensione abrasiva delle particelle (come sabbia SIC).
-ImpAct Wear Test:
-Usando una macchina per il test dell'impatto della sfera di caduta, le perle di ceramica vengono ripetutamente colpite su una superficie dura (come l'acciaio estinto) da una certa altezza (0,5-2 m) e il numero di impatti o quantità di usura prima della registrazione della rottura.
#### 3. Test di simulazione delle condizioni di lavoro effettiva (orientato all'applicazione industriale)
Per gli scenari in cui le perle di ceramica vengono utilizzate come media di macinazione (come mulini a sabbia e mulini a sfera):
-Ball Mul Mill Wear Test:
-Put perline in ceramica e materiali standard (come sabbia di quarzo e pigmenti) in proporzione in un mulino a sfera, imposta la velocità (50-300r/min) e tempo (24-100h), setaccia le perle ceramiche dopo l'operazione, pesare e calcolare la velocità di perdita di peso (\\ (\\ text {usura}=\\ frac {\\ text} Mass} {Mass iniziale} \\ tempe \\ text {time}} \\ tempe 100 \\% \\)).
-Il test di usura di dispersione del mulino a sabbia: aggiungere perle di ceramica e la sospensione da disperse (come la vernice) al mulino a sabbia, misura il cambio di dimensioni delle perle ceramiche e il contenuto di detriti ceramici nelle liquami dopo il funzionamento (riflettendo indirettamente il grado di usura).
#### 4. Test di correlazione tra durezza e resistenza all'usura
La durezza è un importante indicatore di riferimento per la resistenza all'usura (di solito maggiore è la durezza, migliore è la resistenza all'usura):
-Vickers Test di durezza: applicare un carico (1-10 kgf) sulla superficie delle perle in ceramica usando un indenter di diamante, misurare la lunghezza diagonale dell'indentazione e calcolare la durezza (hv=\\ frac {2f \\ sin (\\ alfa/2) {d ^ 2} \\) la lunghezza diagonale).
-Il test di durezza del rockwell: adatto a perle di ceramica più grandi, valutare la durezza attraverso la profondità di rientro (la scala HRA è comunemente utilizzata per la ceramica dura).
### 3, Metodi di caratterizzazione dopo il test
Per condurre un'analisi approfondita del meccanismo di corrosione/usura, è necessario combinare la seguente caratterizzazione:
-Analisi della morfologia della superficie: microscopia elettronica a scansione (SEM) Osservazione di pori corrosi, crepe o scanalature arate e segni adesivi dopo l'usura;
- * * Analisi della composizione * *: la spettroscopia dispersiva di energia (EDS) viene utilizzata per rilevare la composizione dei prodotti di corrosione (come se sono generati ossidi e sali);
-Analisi strutturale: analisi della diffrazione dei raggi X (XRD) dei cambiamenti di fase prima e dopo la corrosione (come ad esempio se si verifica la trasformazione cristallina).
### Riferimento agli standard pertinenti
-A resistenza alla corrosione: GB/T 16545 "Metodi di prova di corrosione per materiali ceramici", ISO 17562 "Test di resistenza alla corrosione liquida per ceramica fine";
-Augura resistenza: GB/T 12444 "Metodo di prova per l'usura dei materiali metallici" (parzialmente applicabile alla ceramica), ISO 603 "Test per la resistenza all'usura della ceramica fine".
Attraverso i metodi di cui sopra, la resistenza alla corrosione e la resistenza all'usura delle perle di ceramica in diversi ambienti possono essere sistematicamente valutate, fornendo supporto ai dati per la selezione dello scenario dell'applicazione.
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