隨著工業的快速發展，礦山設備在運行過程中面臨的磨損和腐蝕問題日益嚴重。傳統的耐磨耐蝕材料已無法滿足現代工業對設備高效、安全、長壽命的要求。RCC樹脂陶瓷聚合體作為一種新型的高性能復合材料，因其優異的耐磨、耐蝕、粘接性能及良好的機械性能，成為礦山設備防護材料的新選擇。本文綜述了RCC樹脂陶瓷聚合體的制備、性能及其在礦山設備上的應用情況，探討了其在解決礦山設備磨損和腐蝕問題中的潛力和前景。

1.引言

礦山設備在長時間的運行過程中，會受到礦石的沖擊、磨蝕以及化學介質的腐蝕作用，導致設備磨損嚴重，影響生產效率和安全。據統計，礦山設備維修費用中約有30%-40%用于處理磨損和腐蝕問題。因此，開發新型耐磨耐蝕材料，提高礦山設備的使用壽命和運行效率，具有重要的經濟和社會意義。

RCC樹脂陶瓷聚合體是一種以高性能樹脂為基體，以球形多孔陶瓷和納米氧化鋯為骨架材料，以碳化硅晶須為補強增韌材料的復合材料。這種材料結合了樹脂的柔韌性和陶瓷的耐磨耐蝕性，通過特殊的制備工藝，形成了一種具有優異綜合性能的新材料。近年來，RCC樹脂陶瓷聚合體在礦山設備上的應用研究逐漸增多，顯示出良好的應用前景。

2. RCC樹脂陶瓷聚合體的制備與性能

2.1 制備工藝

RCC樹脂陶瓷聚合體的制備工藝主要包括原材料的選擇、表面處理、混合攪拌、固化成型等步驟。首先，選擇高性能環氧樹脂作為基體，球形多孔陶瓷、納米氧化鋯和碳化硅晶須作為增強體。然后，對增強體材料進行表面處理，以提高其與樹脂的相容性和粘接強度。接著，將處理后的增強體材料與樹脂混合，攪拌均勻后加入固化劑，再次攪拌均勻，將混合物涂覆到經過噴砂處理的鋼基材上，固化成型。

2.2 性能特點

表1 RCC樹脂陶瓷聚合體的典型性能

RCC樹脂陶瓷聚合體具有以下性能特點：

（1）高耐磨性：由于加入了高硬度的碳化硅晶須和球形多孔陶瓷，RCC樹脂陶瓷聚合體的耐磨性遠高于普通樹脂材料。

（2）良好的耐蝕性：納米氧化鋯的加入提高了材料的化學穩定性，使RCC樹脂陶瓷聚合體能夠抵抗多種化學介質的腐蝕。

（3）優異的粘接性能：特殊的表面處理和配方設計，使得RCC樹脂陶瓷聚合體與金屬基材具有極高的粘接強度。

（4）優良的機械性能：RCC樹脂陶瓷聚合體具有較高的抗拉強度、抗壓強度和抗沖擊性能，能夠承受礦山設備運行中的各種機械應力。

（5）快速固化：RCC樹脂陶瓷聚合體的固化速度快，可以在較短的時間內達到使用強度，縮短施工周期。

3. RCC樹脂陶瓷聚合體與其他耐磨材料的性能比較

為了評估RCC樹脂陶瓷聚合體在礦山設備上的應用潛力，將其與目前使用的聚脲和橡膠兩種耐磨材料進行性能比較是必要的。以下是關于這三種材料在耐磨性能方面的對比分析。

3.1 耐磨性能對比

RCC樹脂陶瓷聚合體：如前所述，RCC樹脂陶瓷聚合體通過添加球形多孔陶瓷、納米氧化鋯和碳化硅晶須，提高了材料的耐磨性。其耐磨性能優于普通樹脂材料，甚至在某些情況下可與金屬相媲美。此外，RCC樹脂陶瓷聚合體的耐磨性不受環境濕度的影響，這使其在多變的礦山環境中具有優勢。

聚脲：聚脲是一種快速固化的彈性體材料，具有優異的耐磨性和抗沖擊性。聚脲材料能夠在各種表面上形成連續、致密的涂層，提供良好的耐磨保護。然而，聚脲的耐化學腐蝕性能相對較差，可能限制了其在某些化學環境中的應用。

橡膠：橡膠材料因其高彈性和良好的抗沖擊性能而被用于礦山設備的耐磨襯里。橡膠材料在低應力磨損環境下表現良好，但在高應力或高速磨損條件下，其耐磨性能可能不及RCC樹脂陶瓷聚合體和聚脲。

3.2 耐化學腐蝕性能對比

RCC樹脂陶瓷聚合體：除了優異的耐磨性能外，RCC樹脂陶瓷聚合體還具有良好的耐化學腐蝕性能，能夠抵抗多種酸、堿和鹽溶液的侵蝕。這使得RCC樹脂陶瓷聚合體在化學環境復雜的礦山設備上具有的應用潛力。

聚脲：雖然聚脲的耐磨性能出色，但其耐化學腐蝕性能相對較弱，特別是在強酸或強堿環境下，聚脲材料的性能可能會迅速下降。

橡膠：橡膠材料通常具有良好的耐化學腐蝕性能，但這種性能高度依賴于橡膠的類型和化學組成。在某些化學環境中，橡膠的耐化學腐蝕性能可能優于聚脲，但仍可能不及RCC樹脂陶瓷聚合體。

3.3 施工便利性和經濟性對比

RCC樹脂陶瓷聚合體：RCC樹脂陶瓷聚合體的施工過程相對簡單，可以快速固化，減少施工時間。然而，由于其材料成本較高，可能會增加初期投資。

聚脲：聚脲材料同樣具有快速固化的特點，施工方便，但其耐化學腐蝕性能的局限性可能需要在特定環境下采取額外的防護措施。

橡膠：橡膠襯里的施工過程相對復雜，需要專業的粘接技術，且在高應力磨損環境下可能需要更頻繁的更換，增加了維護成本。

表2 RCC樹脂陶瓷聚合體襯里和襯膠襯里的性能對比匯總表

3.4 結論

綜合考慮耐磨性能、耐化學腐蝕性能、施工便利性和經濟性，RCC樹脂陶瓷聚合體在礦山設備上的應用顯示出的優勢。盡管其初期投資可能較高，但其長期的耐磨保護和耐腐蝕性能能夠為礦山設備帶來更高的運行效率和更長的使用壽命，從而在總體上降低維護成本。因此，RCC樹脂陶瓷聚合體是一種具有廣闊應用前景的礦山設備耐磨耐腐蝕材料。

4. RCC樹脂陶瓷聚合體在礦山設備上的應用

4.1 應用領域

RCC樹脂陶瓷聚合體在礦山設備上的應用主要集中在以下幾個方面：

礦漿輸送系統：包括管道、彎頭、泵體等，這些部位長期受到礦漿的沖刷和磨損，采用RCC樹脂陶瓷聚合體進行防護，可以提高其使用壽命。

破碎設備：如顎式破碎機、圓錐破碎機等，其工作表面與礦石直接接觸，磨損嚴重，RCC樹脂陶瓷聚合體的應用可以有效減少維修次數和延長更換周期。

磨礦設備：球磨機、自磨機等設備的內襯，由于長時間受到礦石的沖擊和磨蝕，采用RCC樹脂陶瓷聚合體可以提高設備的耐磨性和運行效率。

振動篩分設備：振動篩的篩板和篩框等部位，由于受到礦石的沖擊和磨蝕，采用RCC樹脂陶瓷聚合體可以提高其耐磨性和使用壽命。

還常用于礦物加工過程中的礦漿分布和沉淀的布料桶；在工業包裝中用于液體的存儲和運輸并可通過清洗和再生過程實現循環使用的循環桶，兩者都需要很高的耐磨性與防腐性。RCC樹脂陶瓷聚合體的應用對提高資源利用效率和環境保護具有重要意義。（下圖淮北礦山機械制作的布料桶與循環桶部件）

4.2 應用效果

RCC樹脂陶瓷聚合體在礦山設備上的應用效果主要體現在以下幾個方面：

延長設備使用壽命：由于RCC樹脂陶瓷聚合體的高耐磨性和耐蝕性，可以有效減少設備的磨損和腐蝕，延長設備的使用壽命。

降低維修成本：RCC樹脂陶瓷聚合體的快速固化特性，可以縮短設備的維修時間，減少因設備故障造成的生產損失。

提高生產效率：由于設備的耐磨性和耐腐蝕性提高，可以減少設備的停機時間，提高礦山的生產效率。

環保效益：RCC樹脂陶瓷聚合體的使用可以減少因設備磨損和腐蝕造成的物料損失，減少環境污染。

5. 結論

RCC樹脂陶瓷聚合體作為一種新型的高性能復合材料，在礦山設備上的應用顯示出優異的耐磨、耐蝕性能和良好的機械性能。其快速固化、易于施工的特點，為礦山設備的維護和修復提供了一種新的解決方案。目前應用的企業有云南達紅山礦業、云南三立機電加工有限責任公司、安徽淮北礦山機械制造有限公司（見文章：上海富晨RCC樹脂陶瓷系列材料在礦山設備中取得成功應用）。隨著材料制備技術的不斷進步和應用技術的深入研究，RCC樹脂陶瓷聚合體在礦山設備上的應用前景將更加廣闊。