Zirkonoxidkugeln gewährleisten präzise Ergebnisse durch genau kontrollierte Partikelgröße, außergewöhnliche Härte und überlegene chemische Beständigkeit. Diese technischen Eigenschaften sind entscheidend für anspruchsvolle industrielle Mahl- und Dispergierprozesse, weshalb zuverlässige Spezifikationen unerlässlich sind, um Ausfallrisiken zu minimieren und die Betriebseffizienz zu steigern.
Partikelgrößenverteilung und Gleichmäßigkeit
Eine gleichmäßige Partikelgröße und eine enge Größenverteilung sind entscheidend für eine gleichmäßige Mahl- und Verarbeitungseffizienz. Geringfügige Abweichungen im Korndurchmesser können zu ungleichmäßigem Verschleiß, Produktverunreinigungen oder Ineffizienzen im Verarbeitungsprozess führen. Industrielle Anforderungen fordern daher typischerweise eine präzise Kontrolle der Größenverteilung, um optimale Ergebnisse beim Mahlen und Dispergieren zu erzielen.
Die Auswahl von Zirkonoxidkugeln mit optimierter Gleichmäßigkeit minimiert Prozessausfallzeiten und trägt zur Langlebigkeit der Mahlanlagen bei. Die Einhaltung strenger Größenstandards ermöglicht einen hohen Durchsatz und stabile Prozessergebnisse, insbesondere bei den in der Fertigung moderner Werkstoffe üblichen hochenergetischen Misch- und Mikromahlprozessen.
- Typischer Durchmesserbereich: 0,1 mm – 2,5 mm (variiert je nach Prozessanforderung)
- Enge Partikelgrößenverteilung: D90-D10 < 0,1 mm (deutet auf hohe Gleichmäßigkeit hin)
- Sphärizität > 0,96 (gewährleistet eine gleichmäßige Bewegung der Fräskörper)
Härte- und Dichtekennwerte
Härte und Dichte beeinflussen direkt die mechanische Belastbarkeit und die Energieübertragungseffizienz von Zirkonoxidperlen . Industriestandards verwenden die Vickers- oder Mohs-Härte und die absolute Dichte für eine zuverlässige Auswahl. Eine hohe Härte verringert das Risiko von Kugelbruch und Kontamination, während eine erhöhte Schüttdichte die Mahlleistung und die Kompaktheit des Mahlmediums verbessert
Messungen sind für die Qualitätskontrolle unerlässlich und gewährleisten die optimale Abstimmung der Keramikmedien auf die Anwendungsintensität und die Materialhärte. Diese Messgrößen sichern sowohl die Langlebigkeit der Perlen als auch die Stabilität der endgültigen Partikelfeinheit.
| Parameter | Zirkonoxidperlen (3Y-TZP) | Aluminiumoxidperlen |
|---|---|---|
| Vickershärte (HV0,1) | 1100–1300 (Hoch) | 1350–1500 (Sehr hoch) |
| Schüttdichte (g/cm³) | 5,9–6,1 (Sehr hoch) | 3,6–3,9 (Mittel) |
| Bruchzähigkeit (MPa·m½) | 9–11 (Hoch) | 3–4 (Mittel) |
Datenquelle: „Global Technical Ceramics Data Sheet“, Saint-Gobain ZirPro, Februar 2024; „Advanced Ceramics Market Report“, Grand View Research, Januar 2024.
Chemische und thermische Stabilität
Die chemische Stabilität von Zirkonoxid-Kügelchen verhindert unerwünschte Reaktionen und minimiert Verunreinigungen, insbesondere in aggressiven oder hochreinen Prozessumgebungen. Die thermische Beständigkeit ermöglicht den Dauerbetrieb bei erhöhten Temperaturen ohne Leistungseinbußen. Diese Eigenschaften sind essenziell für den Einsatz in modernen Beschichtungen, Spezialchemikalien und Anwendungen im Energiesektor.
Die verbesserte Korrosionsbeständigkeit ermöglicht es Zirkonoxidkugeln, Säuren, Laugen und organischen Lösungsmitteln standzuhalten und ihre Struktur und Funktion auch unter anspruchsvollen Bedingungen beizubehalten. Die inerte Kristallstruktur ist eine gut dokumentierte Eigenschaft von Zirkonoxidkugeln. Aluminiumoxid und trägt in ähnlicher Weise zur Zuverlässigkeit fortschrittlicher Keramikperlen bei.
- Säurebeständigkeit: Stabil in HCl, HNO₃, H₂SO₄ bei Konzentrationen < 30 % bis 80 °C
- Alkalibeständigkeit: Keine signifikante Veränderung in 10%iger NaOH/KOH-Lösung bei 60°C
- Thermische Stabilität: Dauerhafte Leistungsfähigkeit bis 800 °C (inerte Atmosphäre)
- Lösungsmittelbeständigkeit: In gängigen organischen Medien wurde keine Quellung oder Zersetzung beobachtet.
Maßtoleranz und Formanpassung
Die Einhaltung gleichbleibender Maßtoleranzen ist entscheidend für die Wiederholbarkeit des Prozesses und die Kompatibilität mit hochpräzisen Frässystemen. Industrienormen definieren Toleranzklassen als maßgeblich für die Passung der Schweißraupe, die Leistung und die Lebensdauer der Anlagen. Für spezielle Anlagen- oder Prozessanforderungen, bei denen Standardraupen nicht optimal sind, können kundenspezifische Anpassungen von Durchmesser, Ovalität oder Oberflächenbeschaffenheit gefordert werden.
Fortschrittliche Produktionstechnologien ermöglichen nicht nur die Fertigung mit engen Toleranzen, sondern auch maßgeschneiderte Formoptionen für anspruchsvolle Umgebungen. Dies gewährleistet die Anpassung der Lösung an unterschiedliche Prozessanforderungen und verbessert die Gesamtnutzbarkeit des Produkts in sich wandelnden Anwendungsszenarien.
| Spezifikation | Standardbereich | Kundenspezifische Optionen |
|---|---|---|
| Durchmessertoleranz | ±0,02 mm (Industriestandard für D ≤ 2 mm) | Genauigkeit bis zu ±0,005 mm |
| Sphärizität (Rundheit) | ≥0,96 | Oval oder präzisionselliptisch |
| Oberflächenbeschaffenheit | Ra ≤ 0,02 μm (glatt poliert) | Hochglänzend/matt/mikrotexturiert |
Datenquelle: "Technische Spezifikation von Zirkonoxid-Schleifkörpern", Tosoh Corporation, Januar 2024




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