טכנולוגיה ויישום של לוח מרוכב גומי-קרמי

טכנולוגיית הקומפוזיט של גומי וקרמיקה הוכיחה יתרונות ייחודיים בתחום התעשייתי על ידי שילוב הגמישות של הגומי עם עמידות הבלאי הגבוהה של הקרמיקה. מאמר זה מציג באופן שיטתי את המאפיינים הטכניים ויישומי השוק של שלושה סוגי מוצרים, דהיינו לוחות קומפוזיט קרמיים-גומי עמידים בפני שחיקה, מנקודות מבט של תכונות חומר, תרחישי יישום וחדשנות טכנולוגית.

1. לוחית גומי קרמית מרוכבת עמידה בפני שחיקה
על ידי הטמעת יריעות קרמיות במטריצת הגומי,לוחות מרוכבים קרמיים-גומי עמידים בפני שחיקהנוצרות עמידות בפני פגיעות ועמידות בפני שחיקה, הנמצאות בשימוש נרחב בסביבות עם שחיקה גבוהה.

2. מבנה ותהליך
①מבנה שניים באחד: יריעות קרמיות (כגון אלומינה או קרמיקה ZTA) משובצות בגומי מיוחד ומקובעות בתהליך גיפור ליצירת שכבה גמישה נגד שחיקה. לוחות קרמיים מעוצבים לרוב בצורות מרובעות או עגולות, אשר יכולות לפרק ביעילות את כוח הפגיעה של חומרים.
②מבנה שלושה באחד: על ידי הוספת שכבת פלדה על בסיס קרמיקה וגומי, הוא משפר עוד יותר את החוזק המכני ומתאים לתרחישים הדורשים ריתוך או קיבוע ברגים (כגון משפכים ותעלות ניקוז).
③תהליך ייצור: יריעות קרמיקה נשרפות בטמפרטורות גבוהות בכבשן מנהרה, בשילוב עם טכנולוגיית גיפור גומי ניטריל כדי להבטיח קשר בעל חוזק גבוה בין הקרמיקה לגומי. במקביל, הן עברו את מבחן עמידות הבלאי ASTM65.

3. יתרונות ביצועים
①עמידות בפני פגיעות: מטריצת הגומי סופגת אנרגיית פגיעות, מונעת פירוק קרמי, ומתאימה לתרחישי הובלה של נפילות גבוהות כגון עפרות ועיסה.
②קל משקל ועמידות בפני קורוזיה: צפיפותו היא רק 30% מזו של לוחות פלדה, והמשטח הקרמי אינו נדבק לחומרים ועמיד בפני קורוזיה, מה שמפחית את תדירות תחזוקת הציוד.
③ גמישות בנייה: ניתן לחתוך למבנים לא סדירים כדי לעמוד בדרישות הציפוי הפנימי של ציוד מורכב. לאחר ההתקנה, אין פער, מה שמונע ביעילות חסימה של החומר.

4. יישום
הוא משמש בעיקר בתרחישים של בלאי גבוה כגון מערכות שינוע פחם בתחנות כוח תרמיות, ממגורות בתעשייה המתכתית ומפעלי סינטור פלדה, עם טווח הסתגלות לטמפרטורות של -40℃ עד 100℃.