Задача заключалась в создании высокоизносостойкого композитного покрытия для внутренней поверхности промышленной печи, работающей при температуре до 1450°C в условиях постоянного абразивного воздействия сырьевой смеси.
Существующая футеровка из огнеупорного кирпича на одном из цементных заводов требовала замены каждые 8-10 месяцев из-за интенсивного износа в зоне максимальных температур и механических нагрузок, что приводило к длительным и дорогостоящим простоям производства.
Наша команда разработала многослойный композит на основе оксида алюминия, легированного цирконием, с матрицей из модифицированной муллитовой керамики. Ключевой инновацией стало внедрение волокнистой армирующей сетки на этапе формования, что повысило ударную вязкость материала на 40% без потери термостойкости.
Итог:
Срок службы футеровки увеличен до 22 месяцев. Экономия завода на ремонтных работах и простоях составила более 15 млн рублей за отчетный период.
От концепции до готового решения — прозрачный путь создания инновационных материалов для экстремальных условий.
Изучаем специфику абразивного износа, температурные режимы и механические нагрузки на детали заказчика. Определяем критические параметры для будущего композита.
Подбираем матрицу керамики и армирующие компоненты с помощью специального ПО. Прогнозируем термомеханические свойства и устойчивость к микротрещинам.
В лабораторных условиях проводим спекание композита под контролируемым давлением. Изготавливаем тестовые пластины и элементы футеровки для испытаний.
Испытываем образцы в камерах с абразивным потоком и под высоким статическим/динамическим давлением. Фиксируем скорость износа и сохранение целостности структуры.
На основе данных испытаний модифицируем состав — регулируем пропорции компонентов, размер частиц, параметры спекания для достижения целевых характеристик.
Разрабатываем технологическую карту для серийного производства. Консультируем по монтажу футеровки и осуществляем мониторинг работы материала на объекте заказчика.