Алюминийн исийн керамик болт керамик болт

• 1. Өндөр хүч чадалтай дулааныг тусгаарлагч ба өндөр температурт тэсвэртэй
• 2. Исэлдэсэнд тэсвэртэй ба соронзлогдохгүй
• 3. Өндөр хатуужилт бөгөөд хэмжээний тогтвортой байдал

1. Гайхалтай механик ажиллагаа ба бүтцийн бүрэн бүтэн байдал y

Алуминийн керамик болтны механик шинж чанар нь традицион металл холбох элементүүдтэй харьцуулахад тэдгээрийн үндсэн давуу талын нэг юм. Энэ тусгай болт нь изостатик хүчээр шахаж, маш өндөр температурт шатааж гарган авсан өндөр цэвэр (ихэвчлэн ≥ 99.5%) алуминийн оксидоор хийгдсэн байдаг. Түүний микроструктур нь нягт, жигд бөгөөд гайхалтай физик шинж чанартай. Эхлээд, түүний хатуулаг чанар маш өндөр бөгөөд Виккерсын хатуулаг чанар нь бүх металлын материал, зарим хатуу хайлшнаас ч илүү. Энэ маш өндөр хатуулаг чанар нь шууд онцгой элэгдэлд тэсвэртэй чанар болон илэрдэг тул давтан задлах эсвэл өндөр хэвийн хэлбэлзэлтэй орчинд ч гэсэн резьбийн хэсэг тодорхой, бүтэн хэвээр үлдэх бөгөөд ашиглалтын хугацааг нь ихэд сунгадаг. Хоёрдугаарт, керамик материалыг ихэвчлэн муруйдалтай гэж үздэг ч гэсэн орчин үеийн технологийн тусламжтайгаар үйлдвэрлэсэн өндөр чанарын алуминийн керамик болт нь хангалттай механик хүчтэй бөгөөд шахах хүч нь 3000 МПа-аас дээш байдаг тул томоохон урьдчилан таталтын хүч ба ажиллагааны ачааллыг даах чадвартай.

Хөнгөн жиний хувьд алюминийн керамик материал нь ойролцоогоор 3.6 г/см³ нягттай бөгөөд сталь металл шиг ихээр хүнд байдаггүй. Энэ шинж чанар нь онгоцны, нарийн механизмийн болон уралдааны машин зэрэг жингээрээ мэдрэг салбарт тусгайлан чухал ач холбогдолтой. Илүү чухал нь алюминийн керамик болтны өндөр уян хатан модуль нь ачаалал үед маш бага деформацид орох боломжийг олгох бөгөөд ийнхүү маш тогтвортой шахах хүчийг хангаж, металлын болт шиг пластик деформацийн улмаас урьдчилан тавьсан хүчний сулралыг үүсгэхгүй. Түүнчлэн энэ нь металлын болтноос ихэвчлэн гардаг хугацаа хэтэрсэн корроз, хүчний хагналтыг бүрэн зогсоох ба цикл ачаалал дор гайхалтай тэсвэрт чанар үзүүлдэг. Эдгээр комплекс механик шинж чанарууд нь нарийн машин тоног төхөөрөмжийн эргэлт, өндөр хурдны дохиурын бэхэлгээ, автомжуулсан роботын гол шүргэлцэх цэг зэрэг өндөр элэгдэл, их ачаалал, урт хугацааны тогтвортой байдал шаарддаг шийдвэрлэх холболтын хэсэгт алюминийн керамик болтнуудыг онцгойлоход тохиромжтой болгодог.

2. Хэт өндөр температуртай орчинд дулааны тогтвортой байдал ба өндөр температурын эсэргүүцэл

Алюминийн исэл цахиур винтүүд нь өндөр температуртай орчинд мөн сайн ажиллах боломжтой бөгөөд энэ нь ихэнх метал жийргэвчтэй харьцуулахад гол давуу тал юм. Түүний хайлах цэг нь 2050 ℃ хүрч, удаан хугацаагаар тогтвортой ажиллах температур нь 1600 ℃-аас дээш хүрнэ. Богино хугацаанд ч гэсэн 1800 ℃-ийн хэт өндөр температурыг даах чадвартай. Ийм нөхцөлд алюминийн исэл цахиур винтүүд металл винт шиг исэлдэх, хальтарсан гарах, ползучесть (creep) үзэгдэх эсвэл хатуужил маш их буурах зэрэг асуудалд өртөхгүй. Орчны температур буйван байдлаас ажиллах температурт хүрэх үед түүний дулааны харьцангуй томорхой коэффициент бага байдаг нь температурын өөрчлөлт винтийн хэмжээ болон анхдагч ачаалалд метал материалынхаас хамаагүй бага нөлөө үзүүлнэ гэсэн үг.

Түүний онцгой дулааны цохилтын эсэргүүцэл нь ялангуяа онцлох зүйл юм. Нарийвчилсан микробүтцийн загварчлалаар нарийн чанарын алуминийн оксидын керамик самбайнууд хурдан температурын өөрчлөлтөнд трещин үүсгэхгүйгээр тэсвэртэй байдаг. Жишээлбэл, хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжид, самбайн өрөөний температураас зуун, мөн мянган градус Цельсийн хэм хүртэлх хурдан халах, хөргөх процессыг давтан ашиглах шаардлагатай байдаг. Алюминийн исэл керамик нь бага дулаан дамжуулах чадвартай, тохиромжит дулаан багтаамжтай тул дулааны стрессийн концентрацыг үр дүнтэй бууруулж, бүтцийн бүрэн байдлыг хадгалдаг. Харин ийм хатуу дулааны горимд тусгай дулаан тэсвэртэй хайлш ч гэсэн уналтын усталтаас газар доор орох боломжтой.

Гэсэн ч өндөр температурын нөхцөлд алюминийн оксидын керамик материал анхны механик шинж чанар, дамжуулалтаас хамгаалах чадвараа хадгалж байдаг бөгөөд термийн идэвхжилтээс шалтгаалан цахилгаан дамжуулах боломжгүй тул өндөр температуртай цахилгаан хэрэгслүүдийг хамгаалах, бэхлэхэд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Вакуум, өндөр температуртай орчинд металлууд шиг уурших бодис ялгаруулахгүй тул системийг бохирдуулахгүй. Эдгээр шинж чанарууд нь алюминийн оксидын керамик болгоныг халуунд эмчлэх зуух, спеклений тоног төхөөрөмж, онгоцны хөдөлгүүрийн халуун төгсгөлийн хэсгийн туршилтын төхөөрөмж, өндөр температуртай сенсорыг бэхлэх зэрэг хэрэглээнд тохиромжтой сонголт болгодог.
 

3. Гайхалтай зэврэлтээс хамгаалах чадвар ба химийн инерт чанар

Энэ нь онцгой химийн тогтвортой байдаг бөгөөд ихэнх хүчил, суурь, давс болон янз бүрийн органик уусууруудын идэвхжлийг эсэргүүцдэг. Идэвхжлийн эсэргүүцэл нь цэвэр төмөр зэвэрдэггүй ган ба хамгийн сайн төрлийн Хастеллой зэрэг тусгай металлуудаас ч илүү дээд. Мөн энэ нь хүчтэй хүчил, суурь шиг маш их идэвхжүүлэх орчинд удаан хугацаагаар тогтвортой ажиллах боломжийг олгох бөгөөд зэврэхгүй, технологийг бохирдуулах металл ион үүсгэхгүй. Энэ шинж чанар нь химийн, эмийн, хоолны боловсруулалтын, далайн инженерийн шиг хатуу орчинд насос, холболт, урвалж, хоолойнуудыг холбохад тохиромжтой сонголт болгодог бөгөөд гайхалтайгаар түлхүүрний идэвхжилээс үүдэлтэй тоног төхөөрөмжийн гэмтэл, бүтээгдэхүүний бохирдлыг саатуулдаг.

4. Онцгой цахилгааны тусгаарлалт болон соронзон бус шинж чанар

Эзлэхүүний цахилгаан эсэргүүцэл маш өндөр бөгөөд халуун орчинд ч гэсэн цахилгааныг үр дүнтэй тусгаарлах боломжийг олгох бөгөөд нуман цахилгаан, богино залгааны эрсдэлийг саатуулдаг. Мөн үүнийг практикт ашиглахад ямар ч хүчтэй соронзон орны нөлөөнд орохгүй, соронзон нэвтрэх чадвар тэгтэй тэнцүү байдаг. Энэ нь цахилгаан соронзон саатлыг, эргэлдэх гүйдлийн алдагдлыг, метал жинснүүдийн шалтгаантай болох магнетик бохирдлын асуудлыг ихэд багасгаж, вакуум орчинд ажилладаг өндөр нарийвчлалтай электрон туяаны тоног төхөөрөмж, МРТ-магнетик резонансын дүрслэлийн систем, хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж болон бусад нарийвчилсан хэмжилтийн багаж хэмжигдэхүүнд бүрэн тохиромжтой болгодог.

5.Алюминийн исэл цахиур жинснүүд нь олон өндөр технологийн болон үйлдвэрлэлийн салбарыг шинэчлэх, солихад түлхүүр бүрэлдэхүүн хэсэг болон хувирч байна.

Хагас дамжуулагчийн пластин, нарны фотоэлектрик үйлдвэрлэлээс эхлэн өндөр түвшний шинжилгээний багаж хэрэгсэл, химийн ислэлтэнд тэсвэртэй, анагаахын тоног төхөөрөмж, агаарын орон зайд хүртэлх салбарт традицион металл болтнуудад тохирох шийдэл гаргаж чаддаг. Ганц нэгийн худалдан авалтын өртөг өндөр байж болох ч урт нас, өндөр найдвартай байдал, бага засвар үйлчилгээний зардал, системийн нийтлэг ажиллагаа болон цэвэр байдлыг баталгаажуулах нь нийт амьдралын мөчлөгт маш өндөр нийгэм эдийн засгийн үр дүнтэй байдаг.