สกรูเซรามิกออกไซด์อะลูมิเนียม สกรูเซรามิก

• 1. ฉนวนไฟฟ้าความแข็งแรงสูง และทนต่ออุณหภูมิสูง
• 2. ทนต่อการกัดกร่อน และไม่มีแม่เหล็ก
• 3. ความแข็งสูง และมีความคงตัวของขนาด

1. มีสมรรถนะทางกลและการสร้างโครงสร้างที่ยอดเยี่ยม y

คุณสมบัติทางกลของสกรูเซรามิกอลูมินาเป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบพื้นฐานเมื่อเทียบกับสกรูโลหะแบบดั้งเดิม สกรูพิเศษชนิดนี้ผลิตจากอลูมินาความบริสุทธิ์สูง (โดยทั่วไป ≥ 99.5%) โดยผ่านกระบวนการอัดไอโซสเตติกและเผาที่อุณหภูมิสูงมาก โครงสร้างจุลภาคของมันมีความหนาแน่นและสม่ำเสมอมาก แสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติทางกายภาพที่ยอดเยี่ยม ในขั้นแรก ความแข็งของมันมีค่าสูงมาก โดยความแข็งแบบวิกเกอร์สสูงกว่าวัสดุโลหะทั้งหมด และแม้แต่วัสดุโลหะผสมบางชนิดอย่างมาก ความแข็งที่สูงมากนี้ทำให้มีความต้านทานการสึกหรอที่โดดเด่น แม้อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ต้องถอดประกอบบ่อยครั้งหรือสั่นสะเทือนรุนแรง เกลียวสกรูก็ยังคงชัดเจนและสมบูรณ์ ช่วยยืดอายุการใช้งานออกไปได้อย่างมาก ประการที่สอง แม้ว่าวัสดุเซรามิกจะให้ความรู้สึกเปราะ แต่สกรูเซรามิกอลูมินาคุณภาพสูงที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีสมัยใหม่มีความแข็งแรงทางกลในระดับที่น่าพอใจ โดยมีความต้านทานแรงอัดเกินกว่า 3000 เมกะพาสกาล สามารถรองรับแรงดัดแน่นล่วงหน้าและแรงทำงานที่มีขนาดใหญ่ได้

ในแง่ของน้ำหนักเบา ความหนาแน่นของเซรามิกอลูมินาอยู่ที่ประมาณ 3.6 กรัม/ซม.³ ซึ่งเท่ากับเพียงประมาณ 45% ของเหล็ก สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในสาขาที่ต้องคำนึงถึงน้ำหนัก เช่น การบินและอวกาศ เครื่องมือวัดความแม่นยำ และการแข่งรถ ที่สำคัญไปกว่านั้น ค่ามอดูลัสยืดหยุ่นสูงของสกรูเซรามิกอลูมินาหมายความว่าสกรูจะเกิดการเปลี่ยนรูปภายใต้แรงกดดันน้อยมาก ทำให้ให้แรงยึดตรึงที่มีความเสถียรสูงมาก และหลีกเลี่ยงปัญหาแรงตึงล่วงหน้าคลายตัวจากพลาสติกเดฟอร์เมชัน ซึ่งพบได้บ่อยในสกรูโลหะ นอกจากนี้ ยังหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์การกัดกร่อนจากการเหนื่อยล้า (fatigue corrosion) และการแตกร้าวจากความเครียด ซึ่งพบได้ทั่วไปในสกรูโลหะได้อย่างสิ้นเชิง และแสดงให้เห็นถึงความทนทานที่ยอดเยี่ยมภายใต้การรับแรงแบบไซเคิล คุณสมบัติทางกลไกโดยรวมเหล่านี้ทำให้สกรูเซรามิกอลูมินาเหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนต่อเชื่อมที่สำคัญ ซึ่งต้องการความทนทานต่อการสึกหรอสูง รับแรงได้มาก และมีความเสถียรยาวนาน เช่น แกนเครื่องจักรความแม่นยำสูง การยึดแบริ่งความเร็วสูง และข้อต่อสำคัญในหุ่นยนต์อัตโนมัติ

2. ความเสถียรทางความร้อนและความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

สกรูเซรามิกอลูมิเนียมออกไซด์ยังมีประสิทธิภาพดีในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบสำคัญที่สกรูโลหะส่วนใหญ่ไม่สามารถเทียบเคียงได้ จุดหลอมเหลวของมันสูงถึง 2050 ℃ และสามารถทำงานได้อย่างมั่นคงในระยะยาวที่อุณหภูมิเกิน 1600 ℃ ในระยะสั้นสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงพิเศษได้ถึง 1800 ℃ ในสภาวะดังกล่าว สกรูเซรามิกอลูมิเนียมออกไซด์จะไม่เกิดการออกซิเดชัน การลอกออก การคลาน (creep) หรือการลดลงอย่างรวดเร็วของความแข็งแรงเหมือนกับสกรูโลหะ นอกจากนี้ เมื่ออุณหภูมิของสภาพแวดล้อมเพิ่มขึ้นจากอุณหภูมิห้องไปยังอุณหภูมิในการใช้งาน สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของมันค่อนข้างต่ำ หมายความว่าผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่อขนาดของสกรูและแรงดัดล่วงหน้า (preload) มีน้อยกว่าวัสดุโลหะมาก

ควรเน้นเป็นพิเศษถึงความสามารถในการต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันที่ยอดเยี่ยม โดยผ่านการออกแบบไมโครสตรัคเจอร์อย่างแม่นยำ สกรูเซรามิกอลูมินาคุณภาพสูงสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วโดยไม่เกิดการแตกร้าว ตัวอย่างเช่น ในอุปกรณ์การผลิตชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์ สกรูอาจต้องผ่านกระบวนการให้ความร้อนและทำความเย็นอย่างรวดเร็วบ่อยครั้ง จากอุณหภูมิห้องไปจนถึงหลายร้อยหรือแม้กระทั่งหลายพันองศาเซลเซียส เซรามิกออกไซด์ของอลูมิเนียม เนื่องจากมีค่าการนำความร้อนต่ำและมีความจุความร้อนที่เหมาะสม จึงสามารถลดการรวมตัวของแรงดันด้านความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างไว้ได้ ในทางตรงกันข้าม แม้แต่อัลลอยที่ทนต่อความร้อนเป็นพิเศษก็อาจเกิดความล้าและเสียหายภายใต้วัฏจักรความร้อนที่รุนแรงเช่นนี้

นอกจากนี้ ในสภาวะอุณหภูมิสูง เซรามิกอลูมินาจะยังคงรักษาสมบัติทางกลและคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าเดิมไว้ได้ โดยไม่เกิดการนำไฟฟ้าเนื่องจากพลังงานความร้อน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญต่อการยึดตรึงฉนวนในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง ในสภาพแวดล้อมสุญญากาศที่มีอุณหภูมิสูง วัสดุนี้จะไม่ปล่อยสารระเหยออกมาเหมือนโลหะ จึงช่วยหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนในระบบ คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้สกรูเซรามิกอลูมินาเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในเตาอบอบชุบความร้อน อุปกรณ์เผาผงให้แน่น ชิ้นส่วนทดลองบริเวณปลายร้อนของเครื่องยนต์อากาศยาน และการยึดเซ็นเซอร์ที่อุณหภูมิสูง
 

3. ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมและมีความเฉื่อยทางเคมีสูง

มีความเสถียรทางเคมีที่ยอดเยี่ยม และสามารถต้านทานการกัดกร่อนจากกรด เบส เกลือ และตัวทำละลายอินทรีย์ต่างๆ ได้เกือบทุกชนิด ความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนนั้นเหนือกว่าโลหะพิเศษ เช่น สแตนเลส และแม้แต่ฮาสเทลลอยด์ นอกจากนี้ยังสามารถทำงานได้อย่างมั่นคงเป็นเวลานานในสื่อกัดกร่อนรุนแรง เช่น กรดและเบสเข้มข้น โดยไม่เกิดสนิมหรือปล่อยไอออนของโลหะที่อาจปนเปื้อนกระบวนการผลิต คุณสมบัตินี้ทำให้วัสดุนี้เป็นตัวเลือกอันเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมต่อปั๊ม วาล์ว ปฏิกรณ์ และท่อในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ในอุตสาหกรรมเคมี ยา อาหาร และวิศวกรรมทางทะเล ซึ่งช่วยป้องกันการเสียหายของอุปกรณ์และการปนเปื้อนผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการกัดกร่อนของสกรู

4. มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม และไม่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก

ความต้านทานปริมาตรมีค่าสูงมาก ซึ่งสามารถกั้นกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ช่วยป้องกันความเสี่ยงจากการแตกตัวด้วยส่วนโค้งหรือวงจรสั้น ในเวลาเดียวกัน วัสดุนี้แทบไม่มีแม่เหล็กและไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กแรงสูงใดๆ มีค่าการซึมผ่านของแม่เหล็กเป็นศูนย์ ส่งผลให้วัสดุดังกล่าวเหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ลำแสงอิเล็กตรอนความแม่นยำสูง เครื่องระบบเรโซแนนซ์แม่เหล็ก (MRI) อุปกรณ์การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในสภาพสุญญากาศ และเครื่องมือวัดความแม่นยำต่างๆ โดยช่วยลดปัญหาการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า การสูญเสียจากกระแสไหลวน และการปนเปื้อนทางแม่เหล็กที่อาจเกิดจากสกรูโลหะได้อย่างมาก

5. สกรูเซรามิกอลูมิเนียมออกไซด์ได้กลายมาเป็นส่วนประกอบสำคัญในการอัพเกรดและเปลี่ยนแทนในหลายสาขาเทคโนโลยีขั้นสูงและอุตสาหกรรม

ตั้งแต่การผลิตเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์แบบโฟโตโวลเทอิก ไปจนถึงเครื่องมือวิเคราะห์ระดับสูง รวมถึงการป้องกันการกัดกร่อนในอุตสาหกรรมเคมี อุปกรณ์ทางการแพทย์ และการบินอวกาศ สามารถให้โซลูชันที่สกรูโลหะทั่วไปไม่สามารถเทียบเคียงได้ แม้ว่าต้นทุนการจัดซื้อต่อหน่วยอาจสูงกว่า แต่ด้วยอายุการใช้งานที่ยาวนาน ความน่าเชื่อถือสูง ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาน้อย และการรับประกันประสิทธิภาพโดยรวมของระบบและความบริสุทธิ์ ทำให้มีประโยชน์ทางเศรษฐกิจโดยรวมที่สูงมากตลอดอายุการใช้งานทั้งหมด