耐磨陶瓷涂料的设计加工工艺

高强耐磨陶瓷涂料又被称为耐磨陶瓷砂浆，是一种新型的可靠的新型工业材料，它是采用了耐酸耐碱的人工合成材料经过严格的工艺和配方所合成的。高强耐磨陶瓷涂料的性能十分优越，具有很高的机械强度和刚度，且耐温高、硬度高、耐酸耐碱范围宽、是一种十分环保的绿色新材料。在设计、生产耐磨陶瓷涂料时，主要依据以下的几个技术方向去选择原材料和设计加工工艺：
1.涂料应选择弹性模量高的原料，提高材料硬度和耐磨性。弹性模量E是一个重要的材料常数，是原子间结合强度的标志，实际上是原子间结合力曲线上任何点的曲线斜率。共价键、离子键结合的晶体，由于结合力较强，通常有较高的弹性模量。因此要想获得高强耐磨陶瓷涂料，应该选择离子和共价化合物，如氧化物、氮化物、碳化物及硼化物。例如：刚玉、碳化硅、碳化钛、硼化钛和硼化锆等粉体材料，被广泛地应用于耐磨陶瓷涂料中。
2.涂料应该形成微晶、高密度的微观结构。为了消除缺陷，提高晶体的完整性，细、密、匀、纯是当前陶瓷涂料发展的一个重要方向，近年来出现了许多微晶、高密度、高纯的陶瓷材料，如热压氮化硅陶瓷，密度接近理论值，几乎不含气孔，有高的机械强度和耐磨性，是传统陶瓷所无法比拟的。特别是近些年出现的各种纤维和晶须，具有完整的晶体结构，几乎无缺陷，强度可以提高一个数量级。
3.采用微细颗粒增强衬体的机械强度。当在陶瓷材料中加入高强颗粒时，材料抵抗应力诱发的裂纹扩张会得到明显的抑制。裂纹在应力的作用下发生扩展遇到颗粒时，由于颗粒高的强度和小的膨胀系数，裂纹被“钉”扎住，要继续扩展要求更大的能量去穿透颗粒或发生裂纹偏转，增加界面面积，从而增加能量的消耗，提高材料的强度和韧性。加入颗粒后，材料的弹性模量和剪切模量都有所增加，材料的强度和耐磨性得到显着地提高，可以增加耐磨材料的使用寿命，降低生产成本。
4.化学强化材料的强度和韧性。为了提高耐磨陶瓷涂料养护期的强度结合剂的水化进程，需要在材料的表面涂抹养护剂。养护剂是一种化学涂料，它采用离子交换的方式，使表面的摩尔体积比内部的大，由于表面体积膨胀大受到内部材料的限制，就产生两向状态的压应力，从而提高材料的屈服强度和断裂韧性。化学强化是现代材料发展的一个重要方向，具有可操作性，而且非常有效。