Tsirkooniumoksiidi helmed, tsirkooniumsilikaat ja tsirkoonium-alumiinium komposiitmaterjalid on kõik lihvimisvahendid ning turul on tsirkooniumoksiidi helmestele või sarnastele toodetele erinevaid nimetusi. Valmis helmeste koostist ja lõplikku keemilist struktuuri selgitatakse allpool vastavalt rahvusvahelistele tööstusstandarditele.
Tsirkooniumhelmed, tuntud ka kui "TZP" tsirkooniumhelmed, on valmistatud mikroni- ja sub-nanomastaabis tsirkooniumoksiidist ja ütriumoksiidist toorainena. Neid kasutatakse "nullsaastet" ning kõrget viskoossust ja kõvadust nõudvate materjalide ülipeeneks lihvimiseks. ja teatud tüüpi lihvimishelmeste dispersioon. Tsirkooniumoksiidi molekulvalem on ZrO2ja puhast tsirkooniumoksiidi esineb peamiselt kolmel kujul, monokliinsel kujul (m-ZrO2), tetragonaalne (t-ZrO2) ja tetragonaalne (c-ZrO2).
Need kolm vormi võivad muutuda üksteiseks erinevatel temperatuuridel ja eksisteerida monokliinilises süsteemis temperatuuril alla 1300 kraadi. Monokliiniline kristallisüsteem on välisjõu mõjul väga ebastabiilne ühikraku enda struktuuri tõttu; tetragonaalse kristallisüsteemi ja tetragonaalse kristallisüsteemi võrestruktuurid on üsna stabiilsed.
Tsirkooniumsilikaati võib pidada komposiitoksiidiks, mis koosneb ränioksiidist ja tsirkooniumoksiidist samas molaarsuhtes ning mille molekulvalem on ZrSiO4. Erikaal on umbes 40kg/dm3ja Vickersi kõvadus on umbes 1000 kgf/mm2. Tsirkooniumi silikaathelmedNeid kasutatakse tavaliselt nende keskmise tiheduse ja kõvaduse, suurepärase kulumiskindluse ja odavama hinna tõttu kui tsirkooniumoksiidi helmed.
Vastavalt helmeste faasimisprotsessile jaguneb see kahte tüüpi: paagutamine ja elektrofusioon. Tsirkoonliivast kui toorainena valmistatud paagutatud helmed peegelduvad ühtses mikrostruktuuris. Viimane moodustub tsirkooniumoksiidi pulbri ja ränidioksiidi pulbri sulatamisel ja segamisel. Mikrostruktuur on tsirkooniumoksiidi kristallid ja ränidioksiidklaasist korpused. Samas on selle protsessi defektiks ka see, et õõnsuse helmeid ei saa vältida.
Ajaloolistel põhjustel kutsuvad paljud inimesed ekslikult tsirkooniumsilikaathelmeid tsirkoonium helmesteks ja nimetavad neid lühidalt tsirkooniumhelmesteks; loomulikult nimetavad mõned inimesed tsirkooniumhelmeid lühidalt tsirkooniumhelmesteks ja tekib segadus.
Tegelikult on nii tsirkooniumi silikaathelmed kui ka tsirkooniumoksiidi helmed kvaliteetsed lihvimisvahendid, mida kasutatakse laialdaselt tööstuslikus tootmises. Tsirkooniumoksiidi helmeid kasutatakse peamiselt selliste materjalide ülipeeneks lihvimiseks ja hajutamiseks, mis nõuavad "nullsaastet" ning kõrge viskoossusega ja kõrge kõvadusega, näiteks: elektrooniline keraamika, magnetmaterjalid, tsirkooniumoksiid, ränioksiid, tsirkooniumsilikaat, titaandioksiid, farmaatsiatooted, pigmendid , värvained, tindid, spetsiaalne keemiatööstus. Tsirkooniumi silikaathelmeid kasutatakse tindis, fleksotintides, tindiprinterites, värvipastades, elektroonikamaterjalides, meditsiinis, pinnakatete, värvide ja muudes keemiatööstuses.
Nende kahe kasutusvaldkonna sarnasused muudavad klientide jaoks ostmise keeruliseks. Kumb kahest helmest on parem ja milline kuluefektiivsem. Nüüd võrdleme ja eristame järgmisi aspekte.
1. Välimuse ja jõudluse erinevused, tsirkooniumi silikaat on üldiselt kollakasvalge, mitte hele ja läbipaistmatu. Tsirkooniumsilikaathelmed on valmistatud tsirkooniumsilikaadi pulbrist, hind on suhteliselt madal, värvus on helekollane ja tsirkooniumoksiidi helmed on valged ja valmistatud tsirkooniumoksiidi pulbrist. Tsirkooniumi helmestel on parem jõudlus kui tsirkooniumi silikaathelmestel ja väiksem kulumisvõime kui tsirkooniumi silikaathelmestel.
2. Kõvadus: nende kahe helme kõvadus ei erine, mõlemad on Mohs 9, mis pole enamiku materjalide lihvimisel probleem.
3. Tihedus: tsirkooniumi silikaathelmeste tihedus on 4.0 ja tsirkooniumoksiidi helmeste tihedus on 6.0. Näiteks 95 tsirkooniumhelmest viitavad tsirkooniumhelmestele, mis sisaldavad umbes 95 protsenti tsirkooniumi, erikaal on 6.0g/cm3, ja puistetihedus on erikaalus. Korrutatuna 0,6-ga on see 3,6 g/cm3, mis tähendab, et ühte kuupmahusse saab paigutada 3,6 tonni tsirkooniumhelmeid. 95 tsirkooniumkuulikeste puistetihedus on suhteliselt suur võrreldes teiste keraamiliste kuulidega, nagu alumiiniumoksiidkuulid, tsirkooniumalumiiniumkuulid, tsirkooniumsilikaatkuulid jne. Mida suurem on puistetihedus, seda rohkem helmeid pannakse liivaveskisse või kuulveskisse, ja seda suurem on lihvimise efektiivsus. Tiheduse tõttu on tsirkooniumoksiidi helmeste jahvatusefektiivsus parem kui tsirkooniumi silikaathelmestel, kuid suure tiheduse tõttu ei sobi see mõne liivaveski, näiteks vertikaalse liivaveski jaoks. Sel ajal on endiselt soovitatav kasutada tsirkooniumi silikaathelmeid.
4. Kasutusala: Tsirkooniumi silikaathelmeid kasutatakse peamiselt madala pöörlemiskiirusega vertikaalsetes liivaveskites, kuna nende sitkus ei ole nii hea kui tsirkooniumoksiidi helmestel ja helmed purunevad kiirel jahvatamisel kergesti. Tsirkooniumoksiidil sellist probleemi ei esine, seetõttu kasutatakse seda üldiselt horisontaalsetes liivaveskites.
5. Hind: see peaks kõigile muret valmistama. Tsirkooniumi silikaathelmeste hind on tavaliselt umbes 50 jüaani kilogrammi kohta (olenevalt konkreetsest hinnast), samas kui tsirkooniumi helmeste hind on kuni 160 jüaani (vastavalt konkreetsele hinnale), mis muudab ka tsirkooniumsilikaadi kulutasuvuse. helmed palju kõrgemad kui tsirkooniumoksiidi helmed.