Мелющие шары из диоксида циркония — применение в покрытиях, чернилах и аккумуляторных суспензиях
Мелющие шары YSZ (плотность 6.0 g/cm³, HV 1250, трещиностойкость 8–10 MPa·m½) — это первоклассная мелющая среда для мокрого измельчения в шаровых мельницах, где критически важны контроль загрязнений, эффективность и долговечность шаров. SEMITECH поставляет размеры 0.1–2.0 mm.
Сравнение мелющих шаров
| Свойство | YSZ диоксид циркония | Силикат циркония | Стекло | Корунд | Сталь |
|---|---|---|---|---|---|
| Плотность (g/cm³) | 6.0 | 4.0 | 2.5 | 3.7 | 7.8 |
| Твёрдость по Виккерсу (HV) | 1250 | 700 | 500 | 1600 | 600 |
| Трещиностойкость (MPa·m½) | 8–10 | 2–3 | <1 | 3–4 | 15+ |
| Скорость износа (относительная) | 1.0 | 5–10 | 20–50 | 2–3 | 3–5 |
| Риск загрязнения | Нет (инертные) | Низкий (SiO₂) | Низкий (SiO₂, Na₂O) | Низкий (Al₂O₃) | Высокий (Fe) |
| Стоимость (относительная) | Высокая | Средняя | Низкая | Средняя | Низкая |
| Оптимальный диапазон размеров | 0.05–2.0 mm | 0.3–2.0 mm | 0.5–3.0 mm | 0.5–3.0 mm | 1.0–10 mm |
YSZ — единственная пригодная среда для субмикронного и нано-помола — стеклянные шары и шары из силиката циркония разрушаются при скорости рабочей кромки >10 m/s.
Детали применения
Диспергирование пигментов красок и покрытий
Шары 0.3–0.8 mm для высокоскоростных горизонтальных шаровых мельниц, обрабатывающих TiO₂, оксид железа и органические пигменты. Нулевое загрязнение железом, нулевое разрушение шаров за тысячи часов, целевая тонкость помола по Хегману ≥7 для автомобильного базового покрытия.
Производство струйных чернил
Шары 0.05–0.3 mm при скорости рабочей кромки 12–16 m/s для нано-диспергированных пигментов (d50 50–200 nm). Сферичность >0.95 обязательна; частицы износа <1 ppm для предотвращения засорения сопел. Шары SEMITECH отсортированы по жёстким допускам (например, 0.1 ± 0.02 mm).
Суспензия катода и анода литий-ионных аккумуляторов
Нулевое металлическое загрязнение обязательно — Fe, Cr, Ni, Cu, Zn на уровне ppb вызывают внутренние короткие замыкания и отказ элемента. Шары YSZ вносят <0.1 ppm Fe в суспензию, немагнитны и химически инертны в NMP и водных средах. Размеры: 0.3–1.0 mm катод, 0.5–1.5 mm анод.
Фармацевтический и пищевой помол
Шары 0.1–0.3 mm для нанодисперсий API (d50 <500 nm). Соответствует требованиям FDA с документированными данными по экстрагируемым/вымываемым веществам.
▶Show full content (3 sections)
Характеристики мелющих шаров YSZ
| Свойство | Единица | Стандартный класс | Премиум-класс |
|---|---|---|---|
| ZrO₂ + HfO₂ | wt% | ≥93 | ≥95 |
| Y₂O₃ | wt% | 5.0–5.5 | 5.15 ± 0.15 |
| Плотность | g/cm³ | ≥5.95 | ≥6.00 |
| Твёрдость по Виккерсу (HV10) | HV | ≥1200 | ≥1250 |
| Округлость (сферичность) | — | ≥0.90 | ≥0.95 |
| Доступные размеры | mm | 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0 | 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5 |
| Качество поверхности | — | Гладкая, без дефектов | Зеркальная полировка |
| Трещиностойкость | MPa·m½ | ≥8 | ≥9 |
Почему SEMITECH
Китайское производство шаров YSZ достигло паритета с европейскими (Saint-Gobain ZirPro, Sigmund Lindner) и японскими (Tosoh, Nikkato) производителями. Шары SEMITECH оцениваются на 30–40% ниже европейских аналогов при аналогичной документации по характеристикам. Пробные партии 5–25 kg на размер.
Сопутствующие продукты
- Мелющие шары из диоксида циркония — характеристики и заказ
- Порошок ZrO₂ 3Y-TZP — порошок YSZ для производства шаров
- Нано-диоксид циркония — нано-ZrO₂ для специальных применений