Cirkonija lodīte pierāda savu vērtību slīpēšanas mašīnā, nevis tehniskajā specifikācijā

Cilvēki salīdzina cirkona bumbiņas ar alumīnija oksīdu pēc cietības un nonāk pie nepareiza secinājuma. Alumīnija oksīds bieži vien ir nedaudz cietāks. Tomēr tas nav iemesls, kāpēc augstas enerģijas dzirnavās izmanto ar itrija vai cerija oksīdu stabilizētu cirkona oksīdu. Nozīmīgie rādītāji ir blīvums, izturība un tas, cik daudz no lodītes paliek pāri pēc mēneša darbības ar maksimālo rotācijas ātrumu.

Laba Y-TZP lodīte sastāv aptuveni no 95% ZrO₂ ar apmēram 5% Y₂O₃, ir blīvi saķepināta, smalkgraudaina un tetragonāla. Blīvums ir apmēram 6,0 g/cm³. Ar ceriju stabilizētiem materiāliem blīvums var būt nedaudz augstāks — apmēram 6,2. 92 % alumīnija oksīda blīvums ir apmēram 3,6–3,7. Stikla blīvums ir 2 s vidējā diapazonā. Sadursmes kinētiskā enerģija ir proporcionāla masai. Pie viena un tā paša lodīšu diametra un ātruma cirkonija trieciens pārnes vairāk enerģijas uz šķidrumu. Tādējādi var sasmalcināt smalkāk vai sasmalcināt to pašu materiālu ar lielāku cieto vielu saturu, nevis vienkārši griežot dzirnavas ātrāk, līdz apšuvums pārkarst.

Izturība ir otra puse. Alumīnija oksīds ir ciet un trausls. Y-TZP vai Ce-TZP lūzuma izturība parasti ir diapazonā no 8 līdz 12 MPa·m½, kas ir divas vai trīs reizes lielāka nekā alumīnija oksīda lodītei. Mehanisms ir transformācijas izturības palielināšanās: plīsumam mēģinot izplatīties, tetragonālais grauds pāriet monoklīniskā formā, un apjoma izmaiņas darbojas pret plīsumu. Malšanas procesā tas izpaužas kā mazāks skaits sadragātu lodīšu izplūdes sietā un mazāk asu atlūzu, kas nodilina rotoru. Lēts cirkonijs ar rupjiem graudiem vai sliktu stabilizāciju šo priekšrocību nesniedz. Tas sašķeļas kā cieta klints, un tad jums jāmaksā divreiz — par malšanas līdzekļu zudumu un par malšanas iekārtas nodilumu.

Nolietošanās ir brīdis, kad pirkuma cena parāda savu patieso vērtību. Cirkonija kilogramma cena ir vairākas reizes augstāka nekā alumīnija oksīda. Krāsās, tintēs, elektroniskajā keramikā, bateriju materiālos un augstas tīrības pakāpes kvarcā piesārņojums, ko rada ātri nolietojama lodīte, izmaksā dārgāk nekā pati lodīte. Tērauds atstāj dzelzi. Alumīnija oksīds atstāj alumīnija oksīdu. Maznodiluma Y-TZP lodīte atstāj ļoti maz jebkādu atlieku, un tieši tādēļ produkts nespēj uzņemt krāsu vai Fe. Ar cērija oksīdu stabilizētas lodītes bieži vien ir galvenais darbarīks mitrās, augstas enerģijas malšanas iekārtās; itrija oksīda lodītes parasti izvēlas gadījumos, kad svarīga ir tīrība un mazs izmērs (līdz pat 0,1–0,3 mm nano malšanai).

Izmēram joprojām ir jāatbilst dzirnavām. 2 mm liela lodīte dzirnavās, kas paredzētas 0,8 mm lodītēm, “nesitīs spēcīgāk lietderīgā veidā”. Tā izraisīs separatora apstāšanos un bojās sietu. Pildījuma ātrums, šķidruma viskozitāte un malu ātrums nosaka, vai augsta blīvuma izmantošana palīdz vai vienkārši rada siltumu. Ar cirkoniju nostiprinātais alumīnija oksīds atrodas pa vidu — tas ir blīvāks un izturīgāks nekā parastais alumīnija oksīds, bet lētāks nekā pilnībā TZP — un tas ir reāls materiāla veids, nevis kompromisa sauklis, ja malšanai nav nepieciešami 6 g/cm³.

Ja maināt malšanas materiālu, nejautājiet tikai par cenu par kilogramu. Noskaidrojiet nodiluma ātrumu jūsu šķidrumā, saspiešanas izturību pie izmantotā diametra, sfērisku formu, kā arī to, kas faktiski no lodītes nonāk produktā. Cirkonija lodīte ir malšanas rīks. Tas atmaksājas, ja dzirnavas sasniedz specifikācijas ar mazāku malšanas līdzekļu zudumu un mazāku atkritumu daudzumu partijā. Tas neattaisnojas tikai tāpēc, ka uz maisiņa uzrakstītais nosaukums izklausās prestiži.