Ejes de cerámica de zirconia de alta resistencia y varillas de pistón de zirconia estabilizadas con Yttria YSZ

Los ejes cerámicos de zirconia (fórmula química: ZrO₂) son componentes cerámicos de precisión de alto rendimiento. Debido a sus excelentes propiedades mecánicas y estabilidad química, están reemplazando gradualmente los rodamientos y ejes metálicos tradicionales en muchos campos industriales de alta gama.

Los ejes cerámicos de zirconia se hacen comúnmente de zirconia estabilizada con itrio (YSZ) con la adición de estabilizadores de óxido de itrio. Este material ofrece las siguientes propiedades excepcionales:

1. extremadamente duro y resistente al desgaste. Su dureza Rockwell (HRA) puede alcanzar 88-92, solo superada por el diamante y el carburo de silicio. Esto significa que es extremadamente resistente al desgaste y puede soportar la fricción causada por el funcionamiento a alta velocidad a largo plazo, con una vida útil muy superior a la de los ejes metálicos. Esto es crucial para aplicaciones no lubricadas o lubricadas magras.

2. alta resistencia y dureza. Entre las cerámicas avanzadas, la zirconia tiene la mayor resistencia a la fractura, con una resistencia a la flexión de 800-1200 MPa.

3. bajo coeficiente de fricción. El zirconia tiene una superficie lisa y un coeficiente de fricción muy bajo cuando se combina con una variedad de materiales (incluidos polímeros y metales). Esto ayuda a reducir la resistencia de funcionamiento, el consumo de energía y la generación de calor.

4. resistencia a la corrosión. La zirconia es un material inerte con alta resistencia a la mayoría de los ácidos, bases, disolventes y sales. No se oxida, lo que lo hace ideal para aplicaciones en entornos corrosivos (como entornos químicos, médicos, alimentarios y marinos).
5. no magnético. Zirconia es un material completamente no magnético, por lo que es indispensable en aplicaciones que requieren protección contra la interferencia del campo magnético (como equipos médicos de resonancia magnética e instrumentos electrónicos de alta precisión).
6. Aislamiento. Es un excelente aislante eléctrico y se puede utilizar en piezas giratorias que requieren aislamiento.
7. densidad moderada. Su densidad (~ 6,0g/cm³) es mayor que la de las aleaciones de aluminio pero menor que la del acero. En aplicaciones de alta velocidad, dado que la fuerza centrífuga es proporcional a la masa, la masa más ligera puede reducir significativamente las cargas de los rodamientos, lo que permite velocidades más altas.

Los ejes de cerámica de zirconia son componentes de ingeniería avanzados que representan un alto rendimiento, una larga vida útil y una fiabilidad excepcional. Se utilizan principalmente en condiciones de operación extremas o especializadas, como alta velocidad, corrosión severa, no magnética, no lubricada y altamente resistente al desgaste.

Instrumentos de precisión y dispositivos médicos:

• Piezas de mano dentales (taladros): Esta es una aplicación clásica. Los ejes de cerámica giran a altas velocidades (> 400.000 rpm), son autoclavables, no magnéticos y resistentes a la corrosión.
• Bombas médicas e instrumentos analíticos: se utilizan para transportar líquidos corrosivos o en aplicaciones que requieren alta limpieza.

QuímicoManejo de fluidos:

• Utilizado en ejes y rodamientos paraBombas,Válvulas, Y agitadores, manejando medios corrosivos como ácidos fuertes, álcalis fuertes y soluciones salinas.

Industria de alimentos y bebidas:

• Debido a sus propiedades no contaminantes, fáciles de limpiar y resistentes a la corrosión, se utiliza en componentes giratorios de equipos de procesamiento y llenado de alimentos.

Motores de alta velocidad y maquinaria de precisión:

• Se utiliza en husillos de alta velocidad, motores pequeños de precisión y equipos de bobinado de fibra óptica, aprovechando su baja densidad, alta velocidad y baja expansión térmica.

SemiconductorFabricación:

• Los ejes de cerámica son una opción ideal para la manipulación y limpieza de obleas, donde se debe evitar la contaminación por iones metálicos.

AeroespacialY militares:

• Utilizado en los mecanismos de la precisión que requieren propiedades y estabilidad no magnéticas, por ejemplo en sistemas de navegación y equipo óptico.