Керамічний гвинт із оксиду алюмінію, керамічний гвинт

• 1. Висока міцність, ізоляція та стійкість до високих температур
• 2. Стійкість до корозії та відсутність магнітних властивостей
• 3. Висока твердість і стабільність розмірів

1. Виняткові механічні характеристики та структурна цілісність y

Механічні властивості гвинтів із оксиду алюмінію є однією з їхніх основних переваг у порівнянні з традиційними металевими кріпленнями. Цей спеціальний гвинт виготовлений із високочистого (як правило, ≥ 99,5%) оксиду алюмінію методом ізостатичного пресування та спікання при надвисоких температурах. Його мікроструктура є щільною та однорідною, що забезпечує виняткові фізичні властивості. По-перше, його твердість дуже висока — твердість за Вікерсом значно перевищує всі метали та навіть деякі тверді сплави. Ця надзвичайно висока твердість безпосередньо забезпечує виняткову стійкість до зносу: навіть у разі постійного розбирання чи у середовищах із високою вібрацією різьба залишається чіткою та цілісною, значно подовбуючи термін служби. По-друге, хоча керамічні матеріали здаються крихкими, гвинти з високоякісного оксиду алюмінію, виготовлені за сучасними технологіями, мають достатню механічну міцність, міцність на стиск перевищує 3000 МПа, що дозволяє їм витримувати значні зусилля попереднього затягування та робочі навантаження.

З точки зору легкості, густина оксидної кераміки становить близько 3,6 г/см³, що складає лише приблизно 45% від густини сталі. Ця характеристика особливо важлива в галузях, чутливих до ваги, таких як авіакосмічна промисловість, прецизійні інструменти та автоперегони. Ще важливішим є те, що високий модуль пружності гвинтів із оксидної кераміки означає, що вони майже не деформуються під навантаженням, забезпечуючи надзвичайно стабільне затискне зусилля та усуваючи послаблення попереднього натягу, спричинене пластичною деформацією, як у металевих гвинтів. Крім того, це повністю усуває поширені явища втомного руйнування, корозії та тріщин від напруження в металевих гвинтах і демонструє відмінну довговічність при циклічних навантаженнях. Ці комплексні механічні властивості роблять гвинти з оксидної кераміки особливо придатними для критичних з'єднань, які потребують високого опору зносу, високих навантажень і тривалої стабільності, наприклад, шпинделями прецизійних верстатів, фіксацією підшипників високої швидкості та ключовими з'єднаннями в автоматизованих роботах.

2. Термічна стабільність і висока стійкість до високих температур у екстремальних умовах

Керамічні гвинти з оксиду алюмінію також добре працюють у середовищах із високою температурою, що є ключовою перевагою, якої більшість металевих кріпильних елементів досягти не можуть. Їхня температура плавлення сягає 2050 °C, а тривала стабільна робоча температура може перевищувати 1600 °C. У короткостроковому режимі вони навіть витримують екстремально високі температури до 1800 °C. За таких умов керамічні гвинти з оксиду алюмінію не підлягають окисленню, відшаруванню, повзучості чи різкому зниженню міцності, як це трапляється з металевими гвинтами. Коли температура навколишнього середовища зростає від кімнатної до робочої, коефіцієнт термічного розширення у них відносно низький, що означає, що вплив зміни температури на розмір гвинта та попередній натяг значно менший, ніж у металевих матеріалів.

Особливо варто підкреслити його чудову стійкість до термічного удару. Завдяки точному проектуванню мікроструктури, керамічні гвинти з високоякісного оксиду алюмінію можуть витримувати швидкі зміни температури без утворення тріщин. Наприклад, у обладнанні для виробництва напівпровідників гвинти можуть проходити часті цикли швидкого нагрівання та охолодження — від кімнатної температури до сотень або навіть тисяч градусів Цельсія. Оксид алюмінію, завдяки низькій теплопровідності та відповідній теплоємності, ефективно зменшує концентрацію термічних напружень і зберігає цілісність структури. Навпаки, навіть спеціальні жароміцні сплави можуть виходити з ладу через втомне руйнування під час таких жорстких термічних циклів.

Крім того, в умовах високих температур алюмінієва кераміка зберігає свої первинні механічні властивості та ізоляційні характеристики й не набуває електронної провідності через термічну активацію, що має важливе значення для ізольованого кріплення високотемпературного електричного обладнання. У вакуумному високотемпературному середовищі вона не виділяє летких речовин, як це роблять метали, уникнувши забруднення системи. Ці властивості роблять гвинти з алюмінієвої кераміки ідеальним варіантом для застосування в печах для термічної обробки, обладнанні для спікання, експериментальних пристроях гарячих частин двигунів літаків та фіксації високотемпературних датчиків.
 

3. Надзвичайна стійкість до корозії та хімічна інертність

Він має виняткову хімічну стабільність і може протистояти корозії більшості кислот, лугів, солей та різних органічних розчинників. Його стійкість до корозії значно перевершує спеціальні метали, такі як нержавіюча сталь, а навіть гастелой. Він також може довго працювати стабільно в надзвичайно агресивних середовищах, таких як сильні кислоти та луги, не ржавіючи і не виділяючи металеві іони, що забруднюють процес. Ця властивість робить його ідеальним вибором для з'єднання насосів, клапанів, реакторів і трубопроводів в агресивних умовах, таких як хімічна, фармацевтична, харчова промисловість та морське машинобудування, ефективно запобігаючи виходу обладнання з ладу та забрудненню продуктів через корозію гвинтів.

4. Виняткова електрична ізоляція та немагнітні властивості

Об'ємний опір дуже високий, що дозволяє ефективно ізолювати струм навіть у середовищах з високою температурою, запобігаючи ризику пробою дуги або короткого замикання. У той же час матеріал практично не є магнітним і не піддається впливу будь-яких сильних магнітних полів, маючи нульову магнітну проникність. Це робить його ідеально придатним для високоточного обладнання електронно-променевих систем, систем МРТ (магнітно-резонансної томографії), обладнання для виробництва напівпровідників у вакуумних середовищах та різних прецизійних вимірювальних приладів, значно усуваючи проблеми електромагнітних перешкод, втрат на вихрові струми та магнітного забруднення, які можуть виникати через металеві гвинти

5. Гвинти з оксиду алюмінію стали ключовим компонентом для модернізації та заміни в багатьох галузях високих технологій та промисловості.

Від виробництва напівпровідникових пластин, сонячних фотоелектричних систем до високоточних аналітичних приладів, від хімічного захисту від корозії, медичного обладнання до авіаційно-космічної галузі — воно забезпечує рішення, яким традиційні металеві гвинти не можуть конкурувати. Хоча вартість закупівлі окремих деталей може бути високою, їх довгий термін служби, висока надійність, низькі витрати на обслуговування та гарантія загальної продуктивності й чистоти системи забезпечують надзвичайно високу комплексну економічну вигоду протягом усього життєвого циклу.