Keramický šroub z oxidu hlinitého Keramický šroub

• 1. Vysoká pevnost, izolace a odolnost proti vysokým teplotám
• 2. Odolný vůči korozi a nemagnetický
• 3. Vysoká tvrdost a rozměrová stabilita

1. Vynikající mechanický výkon a strukturální integrita y

Mechanické vlastnosti hliníkových keramických šroubů jsou jednou z jejich základních výhod ve srovnání s tradičními kovovými spojovacími prvky. Tento speciální šroub je vyroben z vysokě čisté (obvykle ≥ 99,5 %) hliníkové suroviny metodou izostatického lisování a spékání při extrémně vysokých teplotách. Jeho mikrostruktura je hustá a rovnoměrná, což se projevuje vynikajícími fyzikálními vlastnostmi. Za prvé, jeho tvrdost je velmi vysoká, Vickersova tvrdost daleko převyšuje všechny kovové materiály a dokonce i některé tvrdé slitiny. Tato mimořádně vysoká tvrdost se přímo promítá do mimořádné odolnosti proti opotřebení – i v případech časté demontáže nebo v prostředích s vysokou vibrací zůstávají závity ostré a neporušené, čímž se výrazně prodlužuje jejich životnost. Za druhé, i když keramické materiály působí křehce, mají kvalitní hliníkové keramické šrouby vyrobené moderní technologií dostatečnou mechanickou pevnost s tlakovou pevností přesahující 3000 MPa, takže jsou schopny odolat obrovským předpínacím silám i provozním zatížením.

Pokud jde o lehkost, hustota hliníkové keramiky je přibližně 3,6 g/cm³, což činí pouze zhruba 45 % oceli. Tato vlastnost je obzvláště důležitá v oblastech citlivých na hmotnost, jako jsou letecký a kosmický průmysl, přesná měřicí technika a závodní automobilový sport. Co je důležitější, vysoký modul pružnosti hliníkové keramiky znamená, že šrouby vyrobené z tohoto materiálu se za zatížení téměř nedeformují, čímž poskytují extrémně stabilní upínací sílu a vyhýbají se relaxaci předpětí způsobené plastickou deformací, ke které u kovových šroubů dochází. Navíc úplně eliminují běžné jevy únavové koroze a napěťového trhání u kovových šroubů a projevují vynikající odolnost při cyklickém zatěžování. Tyto komplexní mechanické vlastnosti činí hliníkové keramické šrouby zvláště vhodnými pro kritické spojovací prvky, které vyžadují vysokou odolnost proti opotřebení, vysoké zatížení a dlouhodobou stabilitu, jako jsou například vřetena přesných obráběcích strojů, upevnění rychloběžných ložisek nebo klíčové klouby v automatických robotech.

2. Termální stabilita a odolnost vysokým teplotám v extrémních prostředích

Keramické šrouby z oxidu hlinitého dobře fungují i v prostředích s vysokou teplotou, což je klíčová výhoda, kterou většina kovových spojovacích prvků nemůže dosáhnout. Jejich teplota tání dosahuje až 2050 ℃ a dlouhodobě stabilní pracovní teplota může přesáhnout 1600 ℃. Krátkodobě dokonce vydrží extrémně vysoké teploty až 1800 ℃. Za těchto podmínek keramické šrouby z oxidu hlinitého nezažijí oxidaci, odlupování, creep ani prudký pokles pevnosti, jak tomu je u kovových šroubů. Když se teplota prostředí zvýší z pokojové na provozní teplotu, jejich koeficient tepelné roztažnosti je relativně nízký, což znamená, že vliv změn teploty na rozměr šroubu a předpětí je mnohem menší než u kovových materiálů.

Zvláště důležité je zdůraznit jejich vynikající odolnost proti tepelnému šoku. Díky přesnému návrhu mikrostruktury mohou keramické šrouby z kvalitního oxidu hlinitého odolat rychlým změnám teploty bez praskání. Například v zařízeních pro výrobu polovodičů mohou být šrouby vystaveny častým procesům rychlého ohřevu a chlazení z pokojové teploty na stovky nebo dokonce tisíce stupňů Celsia. Oxid hlinitý, díky nízké tepelné vodivosti a vhodné tepelné kapacitě, účinně zmírňuje koncentraci tepelného napětí a udržuje strukturální celistvost. Naopak i speciální žárupevné slitiny mohou v takto náročných tepelných cyklech selhat kvůli únavě materiálu.

Kromě toho při vysokých teplotách udržují keramika z oxidu hlinitého své původní mechanické vlastnosti a izolační charakteristiky a nevykazují elektronickou vodivost způsobenou termální aktivací, což je rozhodující pro izolační upevnění vysokoteplotních elektrických zařízení. Ve vysokoteplotním vakuumovém prostředí neuvolňují těkavé látky jako kovy a tak nepřispívají ke kontaminaci systému. Tyto vlastnosti činí šrouby z keramiky z oxidu hlinitého ideální volbou pro aplikace jako jsou zařízení pro tepelné zpracování, slévárenské vybavení, experimentální zařízení pro horké části leteckých motorů a upevňování vysokoteplotních senzorů.
 

3. Mimořádná odolnost proti korozi a chemická inertnost

Má vynikající chemickou stabilitu a odolává většině kyselin, zásad, solí a různých organických rozpouštědel. Jeho odolnost proti korozi je mnohem vyšší než u speciálních kovů, jako je nerezová ocel nebo dokonce Hastelloy. Může také dlouhodobě stabilně pracovat v extrémně agresivních médiích, jako jsou silné kyseliny a zásady, aniž by podléhal korozi nebo uvolňoval kovové ionty, které by kontaminovaly proces. Tato vlastnost činí tento materiál ideální volbou pro připojování čerpadel, ventilů, reaktorů a potrubí v náročných prostředích, jako jsou chemický průmysl, farmacie, potravinářství a námořní inženýrství, a efektivně tak předchází poruchám zařízení a kontaminaci produktů způsobeným koroze šroubů.

4. Vynikající elektrická izolace a nemagnetické vlastnosti

Objemový odpor je extrémně vysoký, což umožňuje efektivně izolovat proud i v prostředí s vysokou teplotou, a tím předcházet riziku obloukového průrazu nebo zkratu. Zároveň je v podstatě nemagnetický a není ovlivněn žádným silným magnetickým polem, má nulovou magnetickou propustnost. To ho činí ideálně vhodným pro vysoce přesné zařízení s elektronovým svazkem, systémy MRI (magnetické rezonance), zařízení pro výrobu polovodičů ve vakuovém prostředí a různé přesné měřicí přístroje, díky čemuž výrazně eliminuje problémy elektromagnetického rušení, vířivých proudů a magnetické kontaminace, které mohou být způsobeny kovovými šrouby

5. Šrouby z oxidu hlinitého se staly klíčovou součástí pro modernizaci a náhradu v mnoha oblastech vysokých technologií a průmyslu.

Od výroby polovodičových waferů, výroby solárních fotovoltaických článků až po vysoce výkonné analytické přístroje, od chemické ochrany proti korozi, lékařského vybavení až po letecký a kosmický průmysl – poskytuje řešení, která tradiční kovové šrouby nemohou nabídnout. I když může být pořizovací cena jednotlivé položky vyšší, díky dlouhé životnosti, vysoké spolehlivosti, nízkým nákladům na údržbu a záruce celkového výkonu a čistoty systému vykazuje v průběhu celého životního cyklu mimořádně vysoké komplexní ekonomické benefity.