Керамические стержни с высоким глиноземом Высокопрочные керамические стержни из циркония Обрабатываемые керамические стержни

Керамические стержни из глинозема (Al₂O₃) и циркония (ZrO₂)-два наиболее распространенных высокопроизводительных цилиндрических компонента, изготовленных из промышленных керамических материалов. Изготовленные путем высокотемпературного спекания и прецизионной обработки, они могут заменить традиционные металлические стержни.

Керамические стержниХарактеризуются своей сверхвысокой твердостью, износостойкостью, устойчивостью к высоким температурам и коррозионной стойкостью. Они широко используются в медицине, полупроводниках, новой энергетике, нефтехимии и других областях для решения проблем износа, коррозии, высоких температур и изоляции в суровых условиях.

Штанги глинозема керамические главным образом сделаны из сырья глинозема высокой чистоты (типично выстраивая в ряд от 95% до 99,9%), изостатически отжаты, и спечены на высоких температурах. Их представление улучшает с увеличением очищенности глинозема.

Циркониевые керамические стержни обычно изготавливаются из иттрия-стабилизированного циркония (YSZ). Их наиболее заметной характеристикой является их превосходная прочность, достигнутая за счет механизма «закалки фазового преобразования».

Сравнение производительности и руководство по выбору

Особенности	Цирконий (ZrO₂) керамический стержень	Керамический стержень из глинозема (Al₂O₃)	Описание и влияние
Прочность и прочность на изгиб	Отлично (очень высокий, более 1200 МПа)	Хорошо (обычно около 300-400 МПа)	В этом и заключается основное различие. Стержни из циркония более устойчивы к ударам, изгибу и разрыву и обладают высокой надежностью.
Твердость	Отлично (твердость по Виккерсу около 1250 HV)	Отлично (твердость по Виккерсу примерно 1600-1800 HV)	Глинозем имеет более высокую абсолютную твердость и более устойчив к поверхностным царапинам, но зирконя имеет лучшее общее сопротивление носки должное к своей хорошей твердости.
Сопротивление носки	Отлично (благодаря сочетанию высокой прочности и высокой твердости)	Отлично (в первую очередь благодаря высокой твердости)	Зирконя выполняет лучше под условиями носки удара; под чистой сползая ноской, оба выполняют хорошо.
Плотность	Высокий (≥ 6,0 г/см³)	Средний (~ 3,6-3,9 г/см³)	Стержни Zirconia значительно тяжелее, что является важным фактором в динамических приложениях (таких как шлифовальные среды).
Модуль упругости	Высокая (~ 200 ГПа)	Очень высокая (~ 380 ГПа)	Глинозем более жесток и менее склонен к изгибу и деформации.
Высокая термостойкость	Хороший (длительное использование <800 ° C)	Отлично (длительное использование <1600 ° C)	Глинозем структурно стабилен в условиях высоких температур, что делает его предпочтительным материалом для высокотемпературных сред.
Теплопроводность	Низкий (~ 2 Вт/м · К)	Средний (~ 30 Вт/м · К)	Глинозем имеет лучшую теплопроводность, чем диоксид циркония.
Коэффициент теплового расширения	Высокий (близко к некоторым металлам)	Средний	Зирконя также имеет лучшую совместимость с металлами, облегчая соединения с частями металла.
Изоляция	Хорошо	Отлично	Оба превосходные изоляторы, с глиноземом имея небольшое преимущество.
Стоимость	Высшее	Более низкий (более рентабельный)	Цирконий имеет более высокие затраты на сырье и спекание, но его более длительный срок службы может привести к снижению общих затрат.

Глинозем наиболее широко используемое и технологически зрелое промышленное керамическое, известное для своих высоких твердости и рентабельности.
Типичные применения:

• Высокотемпературные печи: такие как подовые стержни, опорные стержни и направляющие в печах для спекания и муфельных печах, способные выдерживать температуры до 1600 ° C.
• Изоляционные компоненты:Изоляторы, Катушки катушек и опоры печатных плат в электронной промышленности, используя высокую изоляцию и жесткость.
• Износостойкие компоненты: Используется в приложениях, где среда однородна и в основном подвержена скользящей износу, напримерНаправляющие для пряжи,Износостойкие втулки, И рисование толкателей.
• Обычные мелющие среды: используются в условиях измельчения, требующих высокой чистоты продукта, но с менее требовательными условиями эксплуатации (например, шлифование белых или светлых материалов во избежание потенциального загрязнения от ZrO₂).

Зирконя достигает значительно большей твердости чем другая керамика через «фазовое преобразование ужесточать» механизм, делая им предпочитаемый выбор для применений требуя высокой надежности. Типичные применения:

• Шлифовальные среды: такие как шарики и стержни, используемые в шаровых мельницах и песчаных мельницах. Высокая плотность и прочность приводят к большей энергии удара шлифования, высокой эффективности, медленному износу и минимальному поломке.
• Конструкционные компоненты и валы: Используется в приложениях, требующих напряжения на изгиб или ударных нагрузок, таких как коррозионно-стойкие и износостойкие подшипниковые валы и шатуны в прецизионных инструментах.
• Износостойкие компоненты: стержни из циркония предлагают длительный срок службы в суровых условиях, подверженных износу и ударам, напримерНасадки,Режущие инструменты, И насос иКомпоненты клапана.
• Медицинский: Должный к своим высокопрочным и биосовместимости, он использован в зубоврачевании, импланц, хирургических инструментах, и больше (типично иттрий-стабилизированный зирконя).