Tsirkooniumoksiidkuul tõestab oma väärtust veskis, mitte tehnilistes andmetes

Inimesed võrdlevad tsirkooniumdioksiidkuulikesi alumiiniumoksiidiga kõvaduse alusel ja jõuavad valele järeldusele. Alumiiniumoksiid on sageli veidi kõvem. See ei ole aga põhjus, miks kõrge energiaga veskis kasutatakse lõpuks ütriumoksiidi või tseeriumoksiidiga stabiliseeritud tsirkooniumoksiidi. Olulised näitajad on tihedus, vastupidavus ja see, kui palju kuulist on pärast kuu aega tippkiirusel töötamist veel alles.

Hea Y-TZP-kuul koosneb ligikaudu 95% ZrO₂-st ja umbes 5% Y₂O₃-st, on tihedalt paagutatud, peeneteraline ja tetragonaalne. Tihedus on ligikaudu 6,0 g/cm³. Tseriumiga stabiliseeritud materjalide tihedus võib olla veidi suurem, umbes 6,2. 92-protsendilise alumiiniumoksiidisisaldusega materjalide tihedus on umbes 3,6–3,7. Klaasi tihedus on 2-ndate vahemikus. Kokkupõrke kineetiline energia sõltub massist. Sama tera läbimõõdu ja sama kiiruse korral kannab tsirkooniumdioksiidist tera suspensiooni rohkem energiat. Nii saab saavutada peenemat jahvatust või jahvatada sama peenusega suurema tahkete ainete sisalduse juures, ilma et oleks vaja lihtsalt veskit kiiremini pöörata, kuni vooder läheb ülekuumenemise tõttu rikki.

Teine pool on sitkus. Alumiiniumoksiid on kõva ja rabe. Y-TZP või Ce-TZP murdumissitkus jääb tavaliselt vahemikku 8–12 MPa·m½, mis on kaks või kolm korda suurem kui alumiiniumoksiidist helmel. Selle taga on transformatsiooniline tugevdamine: kui pragu püüab levida, muutub tetragonaalne tera monokliiniliseks ning mahumuutus töötab pragu vastu. Veski puhul tähendab see, et väljalaske sõelal on vähem purunenud helmeid ja rotorit kulutavad vähem teravad killud. Odav tsirkooniumdioksiid, millel on jämedad terad või halb stabiliseeritus, ei paku seda eelist. See murdub nagu kõva kivi ja siis tuleb maksta kahekordselt – nii abimaterjali kadu kui ka veski kulumise eest.

Kulumine on see, kus ostuhind oma tõelise väärtuse saavutab. Tsirkooniumdioksiid maksab kilogrammi kohta mitu korda rohkem kui alumiiniumoksiid. Värvides, trükivärvides, elektroonilises keraamikas, akumaterjalides ja kõrge puhtusastmega kvartsi puhul on kiiresti kuluvast kuulist pärinev saaste kallim kui kuul ise. Terasest jääb järele raud. Alumiiniumoksiidist jääb järele alumiiniumoksiid. Vähese kulumisega Y-TZP-kuul jätab järele väga vähe midagi, mis ongi see hetk, mil toode ei suuda enam värvi ega rauda vastu võtta. Tseriumiga stabiliseeritud abimaterjal on sageli tööhobune märgades, suure energiaga veskites; ütriumoksiidiga stabiliseeritud abimaterjalid on tavaline valik, kui olulised on puhtus ja väikesed osakeste suurused (kuni 0,1–0,3 mm nanojahvatamiseks).

Suurus peab ikkagi vastama veskile. 2 mm suurune kuul 0,8 mm jaoks mõeldud veskis ei “löö tugevamalt kasulikul viisil”. See põhjustab separaatori seiskumise ja kahjustab sõela. Täitmiskiirus, suspensiooni viskoossus ja tippkiirus määravad, kas kõrge tihedus on abiks või tekitab lihtsalt soojust. Tsirkooniumdioksiidiga tugevdatud alumiiniumoksiid asub nende vahel – tihedam ja tugevam kui puhas alumiiniumoksiid, odavam kui täis-TZP – ja see on tõeline kvaliteediklass, mitte kompromisslik loosung, kui jahvatamiseks ei ole vaja 6 g/cm³.

Kui vahetate töötlemisainet, ärge küsige ainult kilogrammihinda. Küsige oma lüüsi kulumismäära, purustustugevust kasutatava läbimõõdu juures, kerakujulisust ja seda, mis tegelikult kuulist tootesse satub. Tsirkooniumdioksiidkuul on jahvatusvahend. See tasub end ära, kui veskitöötlus vastab spetsifikatsioonile väiksema abrasiivide kaoga ja vähemate lisanditega partiis. See ei tasu end ära lihtsalt sellepärast, et koti peal olev nimi kõlab luksuslikult.