Alumiinioksidi-keramiikkaruuvi Keramiikkaruuvi

• 1. Korkea lujuus, eristyskyky ja korkean lämpötilan kestävyys
• 2. Kestää korroosiota ja ei-magneettinen
• 3. Korkea kovuus ja mittojen vakaus

1. Erinomainen mekaaninen suorituskyky ja rakenteellinen eheys y

Aluminiokeraamisten ruuvien mekaaniset ominaisuudet ovat yksi niiden perustavanlaatuisista etuisuuksista verrattuna perinteisiin metallikiinnikkeisiin. Tämä erityisruuvi valmistetaan korkeapuhdasta (yleensä ≥ 99,5 %) alumiinia isostaattisella puristuksella ja erittäin korkeassa lämpötilassa tapahtuvalla sintrauksella. Sen mikrorakenne on tiheä ja yhtenäinen, ja se osoittaa erinomaisia fysikaalisia ominaisuuksia. Ensinnäkin sen kovuus on erittäin suuri, ja Vickers-kovuus ylittää kaikki metallimateriaalit ja jopa jotkin kovametalliseokset. Tämä erittäin korkea kovuus muuntuu suoraan poikkeukselliseksi kulumisvastukseksi, jolloin kierre pysyy selvänä ja ehjänä jopa usein irrotettaessa tai korkean värähtelyn olosuhteissa, mikä merkittävästi pidentää käyttöikää. Toiseksi, vaikka keraamiset materiaalit antavat haurauden vaikutelman, nykyaikaisella tekniikalla valmistetuilla korkealaatuisilla aluminiokeraamisilla ruuveilla on huomattava mekaaninen lujuus, puristuslujuus yli 3000 MPa, ja ne kestävät suuria esijännitysvoimia ja käyttökuormia.

Kevyen painon suhteen alumiinioksidikeramiikan tiheys on noin 3,6 g/cm³, mikä on vain noin 45 % teräksen vastaavasta. Tämä ominaisuus on erityisen tärkeä painon kannalta herkissä sovelluksissa kuten ilmailussa ja avaruustekniikassa, tarkkuuslaitteissa sekä moottoriurheilussa. Tärkeämpää on, että alumiinioksidikeramiikan korkea kimmoisuusmoduli tarkoittaa, että keramiikkaruuvit vääntyvät minimaalisesti kuormituksen alaisina, tarjoten erittäin vakion kiinnitysvoiman ja välttäen esijännitysvoiman laskua, joka aiheutuu muovautumisesta metalliruuvien tapauksessa. Lisäksi se täysin eliminoi metalliruuvien yleiset väsymiskorroosio- ja jännityshalkeamailmiöt ja osoittaa erinomaista kestävyyttä vaihtelevan kuormituksen alla. Nämä monipuoliset mekaaniset ominaisuudet tekevät alumiinioksidikeramiikkaruuveista erityisen soveltuvia kriittisiin liitoskohtiin, joissa vaaditaan korkeaa kulumis- ja kuormalujuutta sekä pitkäaikaista stabiiliutta, kuten tarkkuustyökoneiden kärkilaakereiden kiinnitykset, nopeiden laakerien kiinnitykset sekä automatisoitujen robottien keskeiset liitokset.

2. Lämmön vakaus ja korkean lämpötilan kestävyys ääriolosuhteissa

Alumiinioksidi-keramiikkaruuvit toimivat myös hyvin korkeissa lämpötiloissa, mikä on keskeinen etu, jota useimmat metallikiinnikkeet eivät voi tarjota. Sen sulamispiste on jopa 2050 ℃, ja pitkäaikainen stabiili käyttölämpötila voi ylittää 1600 ℃. Lyhyellä aikavälillä se voi jopa kestää äärimmäisiä korkeita lämpötiloja, kuten 1800 ℃. Näissä olosuhteissa alumiinioksidi-keramiikkaruuvit eivät hapetu, irtoa, veny hitaasti (creep) tai menetä lujuuttaan terävästi kuten metalliruuvit. Kun ympäristön lämpötila nousee huonelämpötilasta käyttölämpötilaan, sen lämpölaajenemiskerroin on suhteellisen alhainen, mikä tarkoittaa, että lämpötilan muutosten vaikutus ruuvin kokoon ja esijännitykseen on paljon pienempi kuin metallimateriaaleilla.

Erityisen korostettavaa on sen erinomainen lämpöshokkikestävyys. Tarkan mikrorakenteen suunnittelun ansiosta korkealaatuiset alumiinioksidi-keramiikkaruuvit kestävät nopeat lämpötilanmuutokset halkeamatta. Esimerkiksi puolijohdeteollisuuden valmistuslaitteissa ruuveja saattaa vaadittu usein nopeisiin lämmitys- ja jäähdytysprosesseihin huoneenlämpötilasta satoihin tai jopa tuhansiin celsiusasteisiin. Alumina-keramiikka pystyy alhaisen lämmönjohtavuutensa ja sopivan lämpökapasiteettinsa ansiosta lievittämään tehokkaasti lämpöjännitysten keskittymistä ja säilyttämään rakenteellisen eheytensä. Sen sijaan jopa erikoisia kuumuutta kestäviä seoksia voi epäonnistua niin ankarien lämpökiertojen vuoksi väsymisen takia.

Lisäksi korkeissa lämpötiloissa alumiinioksidikeramiikka säilyttää alkuperäiset mekaaniset ominaisuutensa ja eristysominaisuutensa, eikä siitä aiheudu sähköjohtavuutta lämpöaktivaation vuoksi, mikä on ratkaisevan tärkeää korkealämpötilaisten sähkölaitteiden eristyskiinnityksessä. Tyhjiössä korkeassa lämpötilassa se ei vapauta haihtuvia aineita kuten metallit, mikä välttää järjestelmän saastumisen. Nämä ominaisuudet tekevät alumiinioksidikeramiikkaruuveista ihanteellisen valinnan sovelluksissa, kuten lämpökäsittelyuuneissa, sintrauslaitteissa, lentokoneen moottorin kuumapään komponenttien kokeilulaitteissa ja korkealämpötilaisten antureiden kiinnityksessä.
 

3. Poikkeuksellinen korroosionkestävyys ja kemiallinen inerttisyys

Se on erittäin kemiallisesti stabiili ja kestää useimpien happojen, emästen, suolojen ja orgaanisten liuottimien aiheuttaman korroosion. Sen korroosionkesto on huomattavasti parempi kuin esimerkiksi ruostumattomalla teräksellä tai jopa Hastelloyn metallilla. Se voi toimia vakiona pitkään erittäin aggressiivisissa väliaineissa, kuten vahvoissa hapeissa ja emäksissä, ilman että se ruostuu tai vapauttaa prosessia saastuttavia metalleja. Tämä ominaisuus tekee siitä ihanteellisen valinnan kytkettäessä pumppuja, venttiilejä, reaktoreita ja putkistoja rajoissa, kuten kemian-, lääke-, elintarvike- ja meriteollisuudessa, estäen tehokkaasti ruuvien korroosion aiheuttamat laiterikot ja tuotesaasteet.

4. Erinomaiset sähköeristys- ja ei-magneettiset ominaisuudet

Tilavuusresistiviteetti on erittäin korkea, mikä mahdollistaa tehokkaan sähkön eristämisen myös korkeissa lämpötiloissa, estäen kaarien muodostumisen tai oikosulun vaaran. Samalla se on olennaisesti ei-magneettinen eikä reagoi mihinkään voimakkaisiin magneettikenttiin, ja sen magneettinen permeabiliteetti on nolla. Tämä tekee siitä täydellisen soveltuvan tarkkaan elektronisuihkulaiteeseen, MRI-magneettikuvausjärjestelmiin, puolijohdeteollisuuden valmistuslaitteisiin tyhjiöympäristössä sekä moniin muihin tarkkoihin mittauslaitteisiin, vähentäen huomattavasti sähkömagneettista häiriövaikutusta, pyörrevirtojen aiheuttamaa häviötä ja magneettista saastumista, joita metalliruuvit voivat aiheuttaa.

5. Alumiinioksidi-keramiikkaruuvit ovat tulleet keskeiseksi komponentiksi monien korkean teknologian ja teollisuuden alojen modernisoinnissa ja osien vaihdossa.

Puolijohdintasojen valmistuksesta aurinkosähkön tuotantoon ja korkealuokkaisiin analyysilaitteisiin, kemiallisesta korroosiosuojauksesta lääketeknisiin laitteisiin ja avaruustekniikkaan asti se tarjoaa ratkaisuja, joita perinteiset metalliruuvit eivät voi ylittää. Vaikka yksittäisen tuotteen hankintakustannus saattaa olla korkea, sen pitkä käyttöikä, korkea luotettavuus, alhaiset kunnossapitokustannukset sekä järjestelmän kokonaissuorituskyvyn ja puhtauden takaaminen tekevät siitä erittäin korkeat kokonaiset taloudelliset edut koko elinkaarensa ajan.