Zirkoniumoksidihelmet viimeistelyaineina

Zirkoniumsilikaattihelmiä käytetään viimeistelyaineina lukuisissa sovelluksissa, kuten maaleissa ja pinnoitteissa, keraamisissa tuotteissa sekä liimoissa ja tiivisteissä. Niiden pitkä käyttöikä ja kustannustehokkuus tekevät niistä houkuttelevia vaihtoehtoja verrattuna vaihtoehtoisiin viimeistelyaineisiin.

Zirkoniumoksidihelmien markkinat voidaan jakaa kuuteen pääsegmenttiin, jotka ovat tyyppi, valmistusprosessi, sovelluskoko ja loppukäyttöteollisuus.

1. Suuri tiheys

Zirkoniumsilikaattihelmillä on suurempi irtotiheys kuin lasihelmillä, mikä tarkoittaa, että ne toimivat hitaammin ja pirstoutuvat vähemmän todennäköisesti käytön aikana. Suurempi irtotiheys mahdollistaa myös sen, että ne kulkevat helposti ahtaissa tiloissa ja niitä voidaan käyttää pienemmillä suuttimilla räjäytyssovelluksissa.

Keraaminen materiaali, joka on valmistettu erittäin puhtaan zirkonian ja piidioksidin kontrolloidulla pelkistämisellä valokaariuunissa. Tällä materiaalilla on erinomaiset mekaaniset ja lämpöominaisuudet, ja sitä käytetään laajalti tulenkestävissä materiaaleissa, valimohiekan tuotannossa, valimoprosesseissa ja maalien valmistuksessa lujuuden ja kestävyyden lisäämiseksi.

2. Korkea lujuus

Zirkoniumsilikaattihelmet ovat tunnetusti erittäin kestäviä ja kestävät intensiivisiä hionta- ja jyrsintäprosesseja rikkoutumatta. Niiden kestävyys johtuu siitä, että ne ovat sintraustekniikan ansiosta tiiviisti pakattuja; tämä vähentää ajan myötä rikkoutumista ja pidentää niiden käyttöikää.

Näiden ominaisuuksien ansiosta nämä hiomakoneet soveltuvat erinomaisesti sellaisten kemiallisten tuotteiden käsittelyyn, joissa ei saa olla epäpuhtauksia, kuten lääkkeet, elintarvikkeet ja maalit. Myös muste, pigmentit ja vaaleammat maalisävyt hyötyvät jyrsimisestä näillä työkaluilla; lisäksi niitä voidaan käyttää jopa elektroniikan valmistusprosesseissa, koska ne kestävät korkeita lämpötiloja.

3. Hyvä kulutuskestävyys

Zirkoniumsilikaattihelmet ovat tiiviisti pakattuja, mikä tarkoittaa, että ne eivät rikkoudu helposti kuten sähkösulatettu zirkonia ja muut välineet, ja niiden kulumisnopeus on puolet pienempi kuin vastaavien materiaalien.

Jauhemaiset ainesosat käsitellään lietteellä ja pallonmuodostuskoneilla ennen kuin ne lähetetään uuniin paistamista varten. Lopuksi kaikki epämuodostuneet tai vialliset materiaalit valitaan pois, jotta asiakkaat saavat vain huippuluokan zirkoniumsilikaattihelmiä.

4. Korkean lämpötilan kestävyys

Zirkoniumsilikaattihelmet ovat erittäin kestäviä ja kestävät korkeita lämpötiloja, joten ne soveltuvat erilaisiin sovelluksiin, kuten maalien, painovärien, pinnoitteiden ja mineraalien jauhamiseen ja dispergointiin.

Niitä voidaan käyttää myös monenlaisten biologisten näytteiden hajottamiseen. Niiden tiheys 3,7 g/cm3 helpottaa vaikeiden materiaalien, kuten itiöiden ja kudosten, tehokasta mekaanista lyysiä, mutta ne pysyvät kemiallisesti inertteinä jauhatus- ja jyrsintäsovelluksia varten.

5. Erinomainen kemiallinen kestävyys

Zirkoniumsilikaattimateriaalit ovat ihanteellinen valinta sellaisten materiaalien, kuten musteiden, pigmenttien, vaaleampien maalisävyjen ja pinnoitteiden, jauhamiseen tai dispergoimiseen, joiden on oltava puhtaita epäpuhtauksista. Zirkoniumsilikaattikuulat voivat auttaa saavuttamaan tämän tavoitteen jauhettaessa mustetta, pigmenttejä, vaaleampia maalisävyjä tai pinnoitemateriaaleja.

Eräässä tutkimuksessa tutkittiin alumiinioksidin ja lasihelmipuhalluksen vaikutusta yksinään tai eri silaanien kanssa voimakkaasti läpikuultavan yttriumoksidistabiloidun tetragonaalisen zirkoniumoksidin sidoslujuuteen. He havaitsivat, että molempien puhallusmenetelmien käyttö paransi merkittävästi sidoslujuutta ilmassa oleviin silaaneihin; lisäksi termosyklointi vahvisti niiden tulosten pinnan vakauden.

6. Korkea lämpölaajenemiskerroin

Zirkoniumsilikaattihelmet tarjoavat pitkäaikaista arvoa ja toimivat tehokkaasti sekä pyörä- että paineilmajärjestelmissä, ja ne tarjoavat korkealaatuisen pintakäsittelyn kohtuullisin kustannuksin verrattuna lasi- ja alumiinioksidihelmiin.

XRD-analyysi osoittaa, että molemmilla lasi-infiltraatiotekniikoilla saatiin aikaan homogeeninen zirkoniumoksidipinnan infiltraatio, kun taas sol-geeli-infiltroiduilla pinnoilla havaittiin monokliinisiä faasimuunnoksia ikääntymisen jälkeen. Lisäksi lasi-infiltroidulla zirkoniumoksidilla oli parempi rajapinnan murtumissitkeys kuin ilmahionnalla ja sol-geeli-infiltroidulla zirkoniumoksidipinnalla.

7. Erinomainen lämpöiskun kestävyys

Märkäkäsittelylaitteissa, kuten myllyissä, käytettävät zirkoniumoksidihelmet pystyvät dispergoimaan materiaaleja nano- tai mikromittakaavassa. Lisäksi niiden kemiallinen vakaus tarkoittaa, että ne eivät reagoi sen kanssa, minkä kanssa ne joutuvat kosketuksiin.

Näiden ominaisuuksien ansiosta ne soveltuvat erinomaisesti lääkkeisiin ja muihin tarkkuutta ja johdonmukaisuutta vaativiin tuotteisiin, kuten kosmetiikkaan. Lisäksi ne ovat helposti steriloitavia ja uudelleenkäytettäviä, mikä vähentää jätettä ja auttaa yrityksiä, jotka pitävät ympäristön kestävyyttä tärkeänä. Lisäksi pidennetty käyttöikä vähentää huolto- ja käyttökustannuksia.

8. Erinomainen kemiallinen kestävyys

Zirkoniasilikaattihelmiä on erikokoisia. Sopivan materiaalikoon valitseminen tehostaa jauhatusprosessia ja auttaa tekemään siitä kustannustehokkaan.

Zirkoniumsilikaattisilikaattiset stationäärifaasikantajat ovat huomattavasti vakaampia kolonnin korkeissa lämpötiloissa ja laajemmalla pH-alueella kuin perinteiset silika- ja polymeerikantajat, mikä tuo niihin nähden merkittäviä etuja.

Zirkoniumsilikaattihelmet ovat ihanteellisia pintakäsittelyihin, jotka vaativat pitkäaikaisia ratkaisuja, mukaan lukien paineilma- tai pyöräjärjestelmissä käytettävät järjestelmät. Pitkän käyttöiän ansiosta ne soveltuvat moniin erilaisiin sovelluksiin metallipintojen haulipuhalluskäsittelystä ja piilolinssien kiillotuksesta haulipuhalluskäsittelyyn ja linssien kiillotukseen.

9. Erinomainen lämpölaajenemiskerroin

Zirkoniumsilikaattihelmien tiheys on 3,7 g/cm3 , joten ne soveltuvat kovien biologisten näytteiden, kuten itiöiden ja kudosten, mekaaniseen lyysiin ja niillä on vahvat iskunkestävyysominaisuudet.

Puhtaalla zirkoniumoksidilla on korkea lämpölaajenemiskerroin (CTE), kun taas Yttria-stabiloidulla zirkoniumoksidilla (YSZ) on paljon alhaisemmat ja vakaammat CTE-arvot, mikä tarkoittaa, että ne kestävät lämpötilanvaihtelut hiomaprosessien aikana muuttamatta muotoaan tai vahingoittamatta konettasi.

Helmet käyvät läpi valintaprosessin, jossa valmistaja poistaa kaikki epämuodostuneet materiaalit ennen kuin ne pannaan polttouuniin säilyttämään muotonsa.

10. Erinomainen kemiallinen kestävyys

zirkoniumoksidi eroaa piidioksidista siinä, että se kestää suuria pH-arvojen vaihteluita, joten se soveltuu käytettäväksi monenlaisissa näytteissä ja olosuhteissa kromatografiasovelluksissa.

Ihanteellisen zirkoniumoksidihelmien koon valitseminen prosessiin on erittäin tärkeää. Pienemmät välineet kattavat enemmän pinta-alaa, mutta niiden käyttöikä on lyhyempi.

Zirkoniumoksidihelmillä on monia käyttökohteita esimerkiksi lääketeollisuudessa, kosmetiikassa, maaleissa ja pinnoitteissa, mineraalien käsittelyssä ja keramiikassa. Ne ovat yhteensopivia muun muassa IsaMill-, Metso Vertimill-, HOSOKAWA Agitated Media Mills (AMM) -myllyjen, NETZSCH-helmimyllyjen ja Buhler Basket and Bead Mills -myllyjen kanssa, ja ne tekevät jauhatuksesta tehokkaampaa kuin koskaan.