Как добиться гладкой и отражающей поверхности керамических шлифовальных шаров?
Керамические мелющие шары имеют блестящую поверхность, а некоторые даже отражают свет, в чем же кроется небольшой секрет? На самом деле, основным фактором, определяющим наличие блестящего эффекта на поверхности керамического мелющего шара, является плоскостность поверхности шара; чем более гладкая поверхность шара, тем лучше зеркальный эффект; чем более шероховатая поверхность шара, тем хуже зеркальный эффект. К факторам, влияющим на плоскостность поверхности шара, в основном относятся: внутренняя структура материала и степень внешней обработки поверхности шара. Понять внешнюю обработку поверхности шара относительно просто, например, только что спеченные мелющие шары имеют матовую поверхность, а зеркальный эффект может появиться только после полировки. Внутренняя структура материала включает в себя: поры, размер зерна, жидкую фазу и т.д., которые влияют на плоскостность поверхности шара следующим образом.
Поры керамических мелющих шаров
Поскольку спеченные керамические мелющие шары в настоящее время, как правило, имеют высокую плотность, в них мало пор, вызванных спеканием, поэтому упоминаемые здесь поры обычно относятся к крупным дефектам, вызванным формованием и другими причинами. Например, порошок, используемый для прокатки шаров, включает порошок воздушного потока, порошок, высушенный распылением, гранулированный порошок и т.д., которые, по сути, являются псевдочастицами, состоящими из бесчисленного количества отдельных зерен. Однако из-за различных процессов производства порошка и разной прочности частиц в некоторых случаях псевдочастицы не могут быть полностью измельчены в процессе использования, что приводит к невозможности полного сближения зерен в процессе спекания, в результате чего образуются крупные поры и другие дефекты.
Размер зерна керамических мелющих шаров
При разном типе материала, разной степени помола у каждого производителя, разной рецептуре и процессе обжига внутренний размер зерна спеченных мелющих шаров будет разным. Чем мельче зерно, тем ровнее поверхность шара; чем крупнее зерно, тем менее ровная поверхность шара, подобно тому как при прокладке дороги используются камни и песок. Размер зерен циркониевого шлифовального шара в основном составляет 0,3-0,5 мм, а глиноземного - 1-5 мм. Зерна диоксида циркония более мелкие, а поверхность шара более плоская, поэтому поверхность циркониевого шара светлее, чем поверхность глиноземного шара.
Жидкая фаза керамических мелющих шаров
В качестве примера можно привести глиноземистую керамику, в которую при производстве добавляют некоторые добавки для снижения температуры спекания керамики. Некоторые из этих добавок могут образовывать жидкую фазу в высокоглиноземистой керамике, например каолин, борат магния, порошок кремния и др. Они могут образовывать с другими добавками бинарные, тернарные или более сложные низкоплавкие со-расплавы. После добавления соответствующего количества добавок, с одной стороны, можно снизить температуру спекания керамики и сделать зерно более мелким; с другой стороны, образовавшаяся жидкая фаза похожа на асфальт на дороге, что делает поверхность керамического мелющего шара более плоской, и, естественно, поверхность шара будет более яркой.
