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陶瓷辊棒腐蚀断裂初探
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| (发布日期:2007-3-14 19:55:05) |
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辊棒的腐蚀（化学污染）、断裂是辊棒使用中很棘手的一个问题。在生产中我们发现：经过一段时间使用的陶瓷辊棒脆性大，在更换、保养清理时易断裂，其断口呈色略显浅黄色，质感等明显异于新棒。
一、辊棒的腐蚀
辊棒的腐蚀与窑炉特定区域内特定的铅、碱金属氧化物蒸气相关。意大利ICRA实验室一项研究结果展现预热带和烧成带不同的污染成分。其基理是：随着产品带入窑内的铅、碱金属氧化物在一定温度下挥发出蒸气，这些蒸气随着烟气往窑头方向流动，受窑炉内烟气温度、压力、流速的变化影响，蒸气会在特定的窑炉区域的陶瓷辊棒上凝聚，我们称之为腐蚀元素有选择的蓄积。
下面是某种陶瓷辊棒的晶相构成体系：（A1203（72％）－SiO2（22％）－ZrO2（5％）；一般辊棒生产时杂质含量要求控制在：Fe2O3＜0.4％，TiO2＜0.4％，而且助熔剂含量尤其是（MgO＋Na2O＋K2O＋CaO）应减少到最小。
长期使用的辊棒，因铅、碱氧化物蒸气选择性蓄积、渗透，其组成成分会发生重大变化。对730℃－880℃温度区域的被污染的辊棒作化学分析，结果显示：PbO含量高达6－14％，而我们知道，铅在釉中的含量是很高的。
引起辊棒化学腐蚀的基本因素是：材料在使用中产生玻璃相，以及材料本身的开口毛孔，这两个因素使腐蚀元素可以侵入辊棒的陶瓷相中。
二、辊棒的断裂
辊棒化学腐蚀破坏了辊棒的各种性能：强弹性系数、刚性、强度等，从而影响到辊棒使用性能和产品的运行质量。此外，化学腐蚀导致了一个严重结果是：辊棒的淬裂。即是说：辊棒从窑炉内抽出放置于空气中使之自然冷却，在某一温度时，辊棒发生了大面积自然断裂。辊棒的淬裂使得辊棒消耗量急骤增加。
其实，正是腐蚀导致辊棒内玻璃相产生和晶变。玻璃相和其晶变物质是断裂的罪魁祸首。一项研究结果表明：陶瓷辊棒内产生的玻璃体由于随后的结晶化而产生了晶相的变化，如：钙长石、钠长石、石榴石、尖晶石。玻化和结晶化产生的变化量导致材料的物理机械性能的变化，从而发生辊棒使用一段时间后的淬裂。
综上，辊棒的腐蚀断裂过程可以归纳为以下几步：
１、从外部吸入腐蚀元素（通过接触或气相交换）；
２、已存在的相的分解（ZrO2除外）；
３、玻璃相的形成，成为腐蚀元素侵入辊棒的载体；
４、玻璃体的晶化；
５、在腐蚀层和陶瓷材料本体间接触面毛孔的增加；
６、微裂纹的增多扩大，以及两边晶相热机械性能不同导致冷却时淬裂。
信息来源：洁具网
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