Zirkonia helmiä, zirkoniumsilikaatti ja zirkonium-alumiini-komposiittimateriaalit ovat kaikki jauhatusaineita, ja markkinoilla on useita nimiä zirkoniumoksidihelmille tai vastaaville tuotteille. Valmiiden helmien koostumus ja lopullinen kemiallinen rakenne selitetään alla kansainvälisten teollisuusstandardien mukaisesti.
Zirkoniahelmet, jotka tunnetaan myös nimellä "TZP" zirkoniumhelmet, valmistetaan mikroni- ja subnanomittakaavaisesta zirkoniumoksidista ja yttriumoksidista raaka-aineina. Niitä käytetään "nolla saastumista" ja korkeaa viskositeettia ja suurta kovuutta vaativien materiaalien ultrahienohiontaan. ja eräänlaisten hiomahelmien dispersio. Zirkoniumoksidin molekyylikaava on ZrO2, ja puhdasta zirkoniumoksidia on pääasiassa kolmessa muodossa, monokliinisenä (m-ZrO2), tetragonaalinen (t-ZrO2) ja tetragonaalinen (c-ZrO2).
Nämä kolme muotoa voivat muuttua toisikseen eri lämpötiloissa ja esiintyä monokliinisessä järjestelmässä alle 1300 asteen lämpötilassa. Monokliininen kidejärjestelmä on erittäin epävakaa ulkoisen voiman vaikutuksesta johtuen itse yksikkökennon rakenteesta; tetragonaalisen kidejärjestelmän ja tetragonaalisen kidejärjestelmän hilarakenteet ovat melko stabiileja.
Zirkoniumsilikaattia voidaan pitää komposiittioksidina, joka koostuu piioksidista ja zirkoniumoksidista samassa moolisuhteessa ja jonka molekyylikaava on ZrSiO4. Ominaispaino on noin 40kg/dm3, ja Vickersin kovuus on noin 1000 kgf/mm2. Zirkoniumsilikaattihelmiäkäytetään yleisesti niiden keskitiheyden ja kovuuden, erinomaisen kulutuskestävyyden ja halvemman hinnan vuoksi kuin zirkoniahelmet.
Helmien vaiheistusprosessin mukaan se jaetaan kahteen tyyppiin: sintraus ja sähköfuusio. Raaka-aineena käytetyt zirkonihiekasta valmistetut sintratut helmet heijastuvat yhtenäiseen mikrorakenteeseen. Jälkimmäinen muodostetaan sulattamalla ja sekoittamalla zirkoniumoksidijauhetta ja piidioksidijauhetta. Mikrorakenne on zirkoniakiteitä ja piidioksidilasikappaleita. Samalla on myös tämän prosessin vika, että ontelohelmiä ei voida välttää.
Historiallisista syistä monet ihmiset kutsuvat zirkoniumsilikaattihelmiä virheellisesti zirkoniumhelmiksi ja kutsuvat niitä lyhyesti zirkoniumhelmiksi; Tietenkin jotkut ihmiset kutsuvat zirkoniahelmiä lyhyesti zirkoniumhelmiksi, ja hämmennystä syntyy.
Itse asiassa sekä zirkoniumsilikaattihelmet että zirkoniumoksidihelmet ovat korkealaatuisia jauhatusaineita, joita käytetään laajalti teollisessa tuotannossa. Zirkoniumoksidihelmiä käytetään pääasiassa sellaisten materiaalien ultrahienohiontaan ja dispergoimiseen, jotka vaativat "nollasaastetta" ja korkeaa viskositeettia ja suurta kovuutta, kuten: elektroninen keramiikka, magneettiset materiaalit, zirkoniumoksidi, piioksidi, zirkoniumsilikaatti, titaanidioksidi, farmaseuttinen ruoka, pigmentit , väriaineet, musteet, erikoiskemianteollisuus. Zirkoniumsilikaattihelmiä käytetään musteessa, fleksomusteessa, mustesuihkutulostimessa, väritahnassa, elektroniikkamateriaaleissa, lääketieteessä, pinnoitteissa, maaleissa ja muissa kemianteollisuudessa.
Näiden kahden käyttöalueen yhtäläisyydet vaikeuttavat asiakkaiden ostamista. Kumpi kahdesta helmistä on parempi ja kumpi kustannustehokkaampi. Nyt verrataan ja erotetaan seuraavista näkökohdista.
1. Ulkonäön ja suorituskyvyn erot, zirkoniumsilikaatti on yleensä kelta-valkoinen, ei kirkas ja läpinäkymätön. Zirkoniumsilikaattihelmet on valmistettu zirkoniumsilikaattijauheesta, hinta on suhteellisen alhainen, väri on vaaleankeltainen ja zirkoniumoksidihelmet ovat valkoisia ja valmistettu zirkoniumoksidijauheesta. Zirkoniahelmillä on parempi suorituskyky kuin zirkoniumsilikaattihelmillä ja pienempi hankauskyky kuin zirkoniumsilikaattihelmillä.
2. Kovuus: Näiden kahden helmen kovuudessa ei ole eroa, molemmat ovat Mohs 9, mikä ei ole ongelma useimpia materiaaleja hiottaessa.
3. Tiheys: Zirkoniumsilikaattihelmien tiheys on 4.0 ja zirkoniumoksidihelmien tiheys on 6.0. Esimerkiksi 95 zirkoniumhelmeä viittaa zirkoniumhelmiin, jotka sisältävät noin 95 prosenttia zirkoniumia, ominaispaino on 6.0g/cm3, ja irtotiheys on ominaispainossa. Kerrottuna 0,6:lla on 3,6 g/cm3, mikä tarkoittaa, että yhteen kuutioon mahtuu 3,6 tonnia zirkoniumhelmiä. 95 zirkoniahelmen bulkkitiheys on suhteellisen suuri verrattuna muihin keraamisiin palloihin, kuten alumiinioksidipalloihin, zirkoniumalumiiniapalloihin, zirkoniumsilikaattipalloihin jne. Mitä suurempi irtotiheys on, sitä enemmän helmiä laitetaan hiekkamyllyyn tai kuulamyllyyn, ja mitä korkeampi hiontatehokkuus. Tiheyden vuoksi zirkoniumoksidihelmien jauhatustehokkuus on parempi kuin zirkoniumsilikaattihelmien, mutta suuren tiheyden vuoksi se ei sovellu joihinkin hiekkamyllyihin, kuten pystysuoraan hiekkamyllyyn. Tällä hetkellä zirkoniumsilikaattihelmiä suositellaan edelleen.
4. Soveltamisala: Zirkoniumsilikaattihelmiä käytetään pääasiassa pystyhiekkamyllyissä, joissa pyörimisnopeus on alhainen, koska niiden sitkeys ei ole yhtä hyvä kuin zirkoniumoksidihelmillä ja helmet rikkoutuvat helposti nopeassa hionnassa. Zirkoniumoksidilla ei ole tällaista ongelmaa, joten sitä käytetään yleensä vaakasuuntaisissa hiekkamyllyissä.
5. Hinta: Tämän pitäisi olla kaikkien huolenaihe. Zirkoniumsilikaattihelmien hinta on yleensä noin 50 yuania kilogrammalta (erityishinnasta riippuen), kun taas zirkoniumoksidihelmien hinta on jopa 160 yuania (tietyn hinnan mukaan), mikä tekee myös zirkoniumsilikaatin kustannustehokkuuden. helmiä paljon korkeampi kuin zirkoniumoksidihelmiä.
