Khả năng chống ăn mòn và khả năng chống mài mòn của hạt gốm là các chỉ số hiệu suất cốt lõi của chúng và phương pháp thử nghiệm cần được kết hợp với các kịch bản ứng dụng của chúng (như mài công nghiệp, chống ăn mòn hóa học, y sinh, v.v.) và được đánh giá thông qua các điều kiện làm việc thực tế mô phỏng hoặc thí nghiệm tiêu chuẩn hóa. Sau đây là các phương pháp và nguyên tắc thử nghiệm cụ thể:
### 1, Phương pháp kiểm tra chống ăn mòn
Thử nghiệm kháng ăn mòn nhằm mục đích đánh giá khả năng chống ăn mòn của các hạt gốm trong môi trường hóa học khác nhau (axit, kiềm, muối, dung môi hữu cơ, v.v.) và điều kiện môi trường (nhiệt độ, áp suất, độ ẩm). Các chỉ số cốt lõi bao gồm tỷ lệ giảm cân * *, tốc độ ăn mòn, thay đổi hình thái bề mặt * *, v.v.
#### 1. Thử nghiệm ngâm trung bình hóa học (được sử dụng phổ biến nhất)
** Nguyên tắc: Đặt hạt gốm trong môi trường ăn mòn cụ thể, cho phép chúng đứng hoặc lưu thông ở một nhiệt độ và thời gian nhất định, và đánh giá khả năng chống ăn mòn của chúng bằng cách đo các thay đổi vật lý và hóa học trước và sau khi ăn mòn.
**Bước chân * *:
Chuẩn bị mẫu: Chọn hạt gốm đại diện (có kích thước đồng đều và điều kiện bề mặt, chẳng hạn như loại bỏ các vết dầu bề mặt và các lớp oxit), cân chúng (chính xác đến 0,1mg) và ghi lại kích thước ban đầu.
Lựa chọn -Media: Chọn phương tiện theo kịch bản ứng dụng, chẳng hạn như:
Môi trường -acidic: 10% HCl, 5% H vì vậy (mô phỏng môi trường rửa axit công nghiệp);
Môi trường -alkaline: 10% NaOH, 5% KOH (mô phỏng môi trường ăn mòn kiềm hóa học);
Dung dịch -Salt: 3,5% NaCl (mô phỏng môi trường biển/ẩm), dung dịch FECL (mô phỏng ăn mòn ion clorua);
Dung môi -organic: ethanol, acetone (mô phỏng môi trường hóa học hữu cơ).
- * * Các điều kiện thí nghiệm * *: Nhiệt độ điều khiển (từ nhiệt độ phòng đến 100 độ, cần có hộp kín cho nhiệt độ cao), thời gian (24 giờ đến 30 ngày, được điều chỉnh theo tốc độ ăn mòn) và thể tích trung bình (thường hơn 10 lần thể tích mẫu để tránh suy giảm trung bình).
- * * Các chỉ số đánh giá * *:
Tỷ lệ mất trọng lượng: \\ (\\ text {tốc độ giảm cân}=\\ frac {\\ text {mass ban đầu} - \\ text {corroded khối lượng} {\\ text {ban đầu}} \\ lần 100 \\% \\)
-Corrosion tỷ lệ: \\ (\\ text {tỷ lệ ăn mòn}=\\ frac {\\ text {Mass giảm cân} {\\ text {diện tích bề mặt mẫu}
Quan sát -Surface: Sử dụng kính hiển vi quang học hoặc SEM để quan sát xem có lỗ chân lông, vết nứt, bong tróc hoặc ăn mòn trên bề mặt hay không (chẳng hạn như bột gốm sứ bề mặt trong axit mạnh).
#### 2. Thử nghiệm ăn mòn điện hóa
** Nguyên tắc * *: Bằng cách đo các thông số điện hóa của các hạt gốm trong môi trường ăn mòn (như điện thế ăn mòn, mật độ dòng điện), khả năng chống ăn mòn của hạt gốm có thể được đánh giá nhanh chóng (áp dụng cho gốm dẫn điện hoặc bán dẫn, chẳng hạn như hạt ceramic dopic dopic.
** Phương pháp phổ biến * *:
Phương pháp đường cong phân cực:
-Doping Một hệ thống điện cực ba (điện cực làm việc: hạt gốm; điện cực tham chiếu: điện cực calomel bão hòa SCE; điện cực phụ: điện cực bạch kim), áp dụng điện áp trong môi trường ăn mòn, ghi lại thay đổi dòng điện và vẽ đường cong phân cực.
Các chỉ số -Key: Khả năng tự ăn mòn (cao hơn, chống ăn mòn hơn), mật độ dòng tự ăn mòn (khả năng chống ăn mòn thấp hơn, tốt hơn).
Quang phổ trở kháng điện tử (EIS):
-Phly một dòng điện xoay chiều nhỏ, đo biến thể trở kháng với tần số và phân tích tính toàn vẹn của màng thụ động trên bề mặt hạt gốm thông qua khớp mạch tương đương (mô đun trở kháng càng lớn, lớp màng càng ổn định và khả năng chống ăn mòn càng tốt).
#### 3. Thử nghiệm ăn mòn trong môi trường đặc biệt
Đối với các môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ cao, áp suất cao hoặc trộn khí-lỏng:
-Niếu thử nghiệm ăn mòn nhiệt độ cao: Đặt hạt gốm vào lò nhiệt độ cao, đưa ra các khí ăn mòn (như SO, cl ₂) hoặc ngâm chúng trong muối nóng chảy (như nano ∝ -kno ∝) và kiểm tra điện trở ăn mòn của chúng ở nhiệt độ cao.
-Các thử nghiệm ăn mòn áp suất cao: Sử dụng bình phản ứng áp suất cao để mô phỏng môi trường hóa học biển sâu hoặc áp suất cao, đánh giá sự ổn định của hạt gốm trong môi trường áp suất cao và ăn mòn.
### 2, Phương pháp kiểm tra kháng mòn
Thử nghiệm kháng mòn nhằm mục đích đánh giá khả năng chống mài mòn của các hạt gốm dưới ma sát, tác động, mài và các điều kiện làm việc khác. Các chỉ số cốt lõi bao gồm * * số lượng hao mòn (giảm trọng lượng/khối lượng), tốc độ hao mòn, hình thái mài mòn bề mặt * *, v.v.
#### 1. Kiểm tra ma sát và hao mòn (phương pháp cơ bản)
** Nguyên tắc: Đánh giá điện trở hao mòn bằng cách đo lượng hao mòn thông qua ma sát tương đối giữa hạt gốm và vật liệu kép (như kim loại, gốm, nhựa).
** Thiết bị và phương pháp phổ biến * *:
Máy kiểm tra mặc đĩa bóng bóng:
Hạt -Ceramic (bóng) được cố định và vật liệu được ghép nối (đĩa) quay. Một tải trọng nhất định (1-50N) và tốc độ (100-1000R/phút) được áp dụng và ma sát được duy trì trong một khoảng thời gian nhất định (30 phút-2H).
Chỉ số -Evestination: Khối lượng hao mòn (được tính bằng sự thay đổi trong đường kính của quả bóng, \\ (v=\\ frac {\\ pi h ^ 2 (3r-h)} {3} \\), trong đó h là độ sâu hao mòn và r là bán kính của bóng); Tốc độ hao mòn (WS=\\ frac {v} {f \\ Times L} \\), trong đó f là tải và l là khoảng cách ma sát, được đo bằng mm ³/(n · m)).
-Reciprocating Máy kiểm tra ma sát: Mô phỏng ma sát đối ứng tuyến tính (như ma sát giữa piston và lót xi lanh), phù hợp để đánh giá khả năng chống mài mòn của hạt gốm dưới chuyển động đối ứng.
#### 2. Kiểm tra hao mòn cát/tác động (mô phỏng điều kiện làm việc công nghiệp)
** Nguyên tắc: Mô phỏng độ mòn tác động của các hạt gốm trong quá trình phun cát và mài (chẳng hạn như va chạm với vật liệu khi được sử dụng làm phương tiện mài).
-Sandblasting Test:
-Use không khí nén để phun hạt gốm ở tốc độ cao lên vật liệu đích (hoặc sử dụng các hạt gốm làm vật liệu đích và được phun bởi các chất chống mài mòn khác), và đo việc giảm cân trong một khoảng thời gian nhất định.
Các thông số -Key: Áp suất phun (0,2-0,8MPa), khoảng cách phun (50-100mm), kích thước hạt mài mòn (như cát SIC).
-Mpact kiểm tra mặc:
-Sử dụng máy kiểm tra tác động bóng rơi, các hạt gốm bị ảnh hưởng nhiều lần trên bề mặt cứng (như thép làm nguội) từ một độ cao nhất định (0,5-2m) và số lượng tác động hoặc lượng hao mòn trước khi vỡ.
#### 3. Kiểm tra mô phỏng điều kiện làm việc thực tế (Định hướng ứng dụng công nghiệp)
Đối với các kịch bản trong đó các hạt gốm được sử dụng làm phương tiện mài (như nhà máy cát và nhà máy bóng):
-Ball Mill Wear Test:
-Put gốm hạt và vật liệu tiêu chuẩn (như cát thạch anh và sắc tố) theo tỷ lệ thành một nhà máy bóng, đặt tốc độ (50-300r/phút) và thời gian (24-100h), sàng các hạt gốm sau khi hoạt động, cân và tính toán tốc độ giảm cân (\\ (\\ text Khối lượng} {\\ text {ban đầu} \\ Times \\ text {Time}} \\ Times 100 \\% \\)).
-Dispersion Test của máy nghiền cát: Thêm hạt gốm và bùn được phân tán (như sơn) vào nhà máy cát, đo sự thay đổi kích thước của hạt gốm và hàm lượng của các mảnh vụn gốm trong bùn sau khi hoạt động (gián tiếp phản ánh mức độ hao mòn).
#### 4. Kiểm tra tương quan giữa độ cứng và khả năng chống mài mòn
Độ cứng là một chỉ số tham chiếu quan trọng cho khả năng chống mài mòn (thường thì độ cứng càng cao, khả năng chống mài mòn càng tốt):
-Vickers kiểm tra độ cứng: Áp dụng tải (1-10 kgf) lên bề mặt hạt gốm bằng cách sử dụng một kim cương, đo chiều dài đường chéo của thụt và tính độ cứng (HV=\\ frac {2 chiều dài chéo).
-Rockwell Thử nghiệm độ cứng: Thích hợp cho các hạt gốm lớn hơn, đánh giá độ cứng thông qua độ sâu thụt (thang đo HRA thường được sử dụng cho gốm cứng).
### 3, Phương pháp đặc tính sau khi thử nghiệm
Để tiến hành phân tích kỹ lưỡng cơ chế ăn mòn/hao mòn, cần phải kết hợp các đặc tính sau:
Phân tích hình thái -surface: Kính hiển vi điện tử quét (SEM) Quan sát các lỗ chân lông bị ăn mòn, vết nứt hoặc rãnh cày và vết dính sau khi hao mòn;
- * * Phân tích thành phần * *: Quang phổ phân tán năng lượng (EDS) được sử dụng để phát hiện thành phần của các sản phẩm ăn mòn (chẳng hạn như liệu oxit và muối được tạo ra);
Phân tích -Structural: Phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) về các thay đổi pha trước và sau khi ăn mòn (chẳng hạn như liệu biến đổi tinh thể có xảy ra).
### Tham khảo các tiêu chuẩn liên quan
Kháng -corrosion: GB/T 16545 "Phương pháp kiểm tra ăn mòn đối với vật liệu gốm", ISO 17562 "Thử nghiệm kháng ăn mòn chất lỏng đối với gốm sứ mịn";
Điện trở -wear: GB/T 12444 "Phương pháp thử nghiệm để hao mòn vật liệu kim loại" (áp dụng một phần cho gốm sứ), kiểm tra ISO 603 "để chống mài mòn gốm sứ".
Thông qua các phương pháp trên, khả năng chống ăn mòn và khả năng chống mài mòn của các hạt gốm trong các môi trường khác nhau có thể được đánh giá một cách có hệ thống, cung cấp hỗ trợ dữ liệu cho lựa chọn kịch bản ứng dụng của chúng.
Chú phổ biến: Hạt gốm gốm chống ăn mòn và chống mài mòn, các nhà sản xuất hạt gốm chống ăn mòn Trung Quốc, nhà cung cấp
