?脆性陶瓷噴嘴材料的沖蝕理論

   對(duì)脆性陶瓷噴嘴材料沖蝕磨損機(jī)理的研究，一般是將彈塑性力學(xué)應(yīng)用到?jīng)_蝕破壞過程中，利用顆粒沖擊材料表面后在彈塑性損傷區(qū)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力的變化過程來分析各種裂紋的形成和擴(kuò)展。沖蝕顆粒作用于脆性陶瓷噴嘴材料，在被沖蝕表面形成壓痕，壓痕周圍產(chǎn)生一定的塑性區(qū)。一次或少數(shù)幾次沖擊下，兩種裂紋相交形成碎片導(dǎo)致材料流失，即為脆性斷裂沖蝕。隨沖擊能量的增大，塑性區(qū)尺寸也將增大，當(dāng)達(dá)到定值時(shí)，首先在應(yīng)力集中1大的塑性區(qū)底部形成圖所示的中央徑向裂紋，隨著沖擊能量的逐漸增大，徑向裂紋逐漸擴(kuò)展。

壓痕應(yīng)力場(chǎng)可以分解為彈性應(yīng)力場(chǎng)和殘余應(yīng)力場(chǎng)兩部分，彈性應(yīng)力場(chǎng)隨硬質(zhì)點(diǎn)載荷的去除而去除，而殘余應(yīng)力場(chǎng)是由壓痕塑性區(qū)與其周圍的彈性區(qū)不匹配所造成的。在殘余應(yīng)力場(chǎng)的作用下，質(zhì)點(diǎn)載荷的去除過程中在壓痕周圍形成輻射狀的橫向裂紋。ABS塑料加工的產(chǎn)品具有很好的耐腐蝕性能，在使用過程中不容易損壞，具有很好的彈性，在生產(chǎn)過程中，可以大量生產(chǎn)，而且加工容易，價(jià)格比較便宜。卸載過程中產(chǎn)生橫向裂紋主要是因?yàn)樵瓉淼膲簯?yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)換為張應(yīng)力場(chǎng)，形成橫向裂紋是材料表面碎裂和導(dǎo)致脆性材料沖蝕發(fā)生的主要原因。

   碰撞過程發(fā)生的時(shí)間雖極為短促(一般為10-4~10-3s)，但在本質(zhì)上還可以把它們大致分為兩個(gè)階段：一階段是從顆粒與壁面開始接觸的瞬間起到兩碰撞體變形1大為止。在這一階段中兩物體同時(shí)受到壓縮，稱為壓縮階段。第二階段始于一階段結(jié)束的瞬間而終止于碰撞過程結(jié)束的瞬間，在這階段中， 兩碰撞體由于彈性力的作用而逐漸恢復(fù)其原來的形狀(但不一定能完全恢復(fù)),稱為恢復(fù)階段。接觸過的人都知道，有時(shí)候是需要更換工業(yè)噴嘴的，那么在什么情況下需要更換工業(yè)噴嘴呢。由于碰撞過程受環(huán)境以及顆粒和壁面材料等因素的影響，進(jìn)行精1確的理論計(jì)算相當(dāng)困難，且目前尚無這方面的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

碳化硼陶瓷噴嘴材料的優(yōu)缺點(diǎn)

   碳化硼（B4C）陶瓷噴嘴材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、硬度高、熔點(diǎn)高，其硬度僅次于金剛石和立方氮化硼，其熔點(diǎn)高達(dá)2450℃。2、密度小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于硬質(zhì)合金的密度，也低于氧化鋁等陶瓷的密度。液體過濾器維護(hù)很方便，適用于各種不同材料的運(yùn)輸中，對(duì)于各種噴嘴的設(shè)備也起到了很好的保護(hù)作用。3、穩(wěn)定的化學(xué)性能，在常溫下與酸、堿和大多數(shù)無機(jī)化合物均不發(fā)生反應(yīng)，是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的化合物之一。

缺點(diǎn)有兩個(gè)：1、碳化硼陶瓷噴嘴材料的斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度低。2、原子間以牢固的共價(jià)鍵連接，因而，獲得高密度的燒結(jié)體非常困難，熱壓制備純B4C陶瓷燒結(jié)溫度一般超過2200℃。