Кольцо из износостойкой глиноземистой керамики с круговой структурой: износостойкий основной компонент для высокоточных промышленных сценариев
В промышленных условиях с высокой нагрузкой, таких как механическая передача, контроль жидкостей и прецизионная обработка, традиционные металлические или пластиковые кольца часто приводят к простою оборудования и увеличению затрат на обслуживание из-за износа, коррозии или высокотемпературного разрушения. Кольцо из износостойкой алюмооксидной керамики с кольцевой структурой, обладающее превосходными физическими и химическими свойствами, стало ключевым решением для устранения таких проблем, как короткий срок службы кольца и снижение точности в экстремальных условиях работы.
Введение продукта
Износостойкое глиноземное керамическое кольцо с кольцеобразной структурой изготовлено из высокочистого глинозема (Al ₂ O3) в качестве основы, и производится путем точного формования и высокотемпературного спекания. Его основные эксплуатационные характеристики значительно превосходят традиционные материалы:
- Сверхтвердый и износостойкий, удваивающий срок службы
Твердость по Виккерсу алюмооксидной керамики достигает 1800-2000 HV, что в три раза больше, чем у закаленной стали, и в пять раз больше, чем у нержавеющей стали. При использовании колец подшипников в горной технике износ керамических колец после непрерывной работы в течение 5000 часов составляет всего 0,02 мм, в то время как износ металлических колец достигает 2 мм, что приводит к чрезмерной вибрации оборудования и его вынужденной замене. Такая износостойкость продлевает циклы технического обслуживания более чем в 10 раз и снижает стоимость жизненного цикла на 60%. - Устойчивость к перепадам температур и коррозии, не боится экстремальных условий.
Показатель сохранения прочности керамических колец превышает 90% при высокой температуре 1600 ℃, значительно превышая порог размягчения металлических материалов при 600 ℃. При использовании направляющего роликового кольца в машине непрерывного литья заготовок на сталелитейном заводе керамическое кольцо выдерживает прямую промывку расплавленной сталью температурой 1200 ℃, а срок службы увеличивается с 3 дней работы металлического кольца до 2 месяцев, что позволяет сэкономить более 200 часов простоя и времени на техническое обслуживание в год. В то же время, его коррозионная стойкость к сильным кислотам, таким как соляная и серная кислота, в 15 раз выше, чем у нержавеющей стали 316L, что позволяет избежать загрязнения среды и обеспечить чистоту продукта в сценариях уплотнительных колец химических насосов. - Самосмазывание с низким коэффициентом трения, энергосбережение и повышение эффективности
Благодаря наноразмерной технологии полировки поверхности (Ra ≤ 0,1 мкм), коэффициент трения керамических колец составляет 0,1-0,2, что близко к уровню политетрафторэтилена. При применении колец для веретен текстильного оборудования использование керамических колец снижает энергопотребление оборудования на 18%, а коэффициент обрыва пряжи снижается с 5 раз/10000 метров до 0,5 раз/10000 метров, значительно повышая эффективность производства. - Высокая точность и стабильность сосуществуют
Благодаря использованию станков с ЧПУ для прецизионной обработки, допуски на внутренний и внешний диаметр керамических колец могут контролироваться в пределах ± 0,005 мм, а погрешность округлости составляет ≤ 0,003 мм. При использовании уплотнительных колец для вакуумных камер в полупроводниковом оборудовании стабильность их формы и допусков на положение обеспечивает поддержание степени вакуума ниже 10 -⁶ Па в течение длительного времени, что позволяет избежать загрязнения пластин, вызванного деформацией кольца.
Типовые применения
Технологические преимущества износостойких глиноземистых керамических колец с круглой структурой проникли во множество востребованных отраслей промышленности, формируя дифференцированные решения:
- В области механических передач: подшипники и зубчатые кольца
Проблема: Металлические кольца подшипников подвержены усталостному износу при высокоскоростных и тяжелых нагрузках, что приводит к чрезмерной вибрации оборудования и повышенному шуму.
Решение: Керамическое кольцо имеет прочность на изгиб более 500 МПа и выдерживает контактное напряжение 50 МПа, увеличивая срок службы подшипника с 5 до 15 лет в редукторах ветряных турбин и снижая риск незапланированных простоев.
Случай: Согласно статистике одного из предприятий ветроэнергетики, после перехода на керамические кольца подшипников частота отказов редуктора снизилась с 12% до 2%, а ежегодные расходы на обслуживание сэкономили более 3 миллионов юаней. - Область управления жидкостями: Уплотнительные и направляющие кольца
Проблема: Уплотнительное кольцо химических насосов подвержено утечкам в агрессивных средах, что приводит к загрязнению окружающей среды и остановке производства.
Решение: Коррозионная стойкость керамических колец позволяет предотвратить проникновение среды, увеличивая срок службы уплотнения с 3 месяцев до более чем 3 лет при использовании насоса для перекачки серной кислоты и снижая уровень утечки с 0,5% до 0,01%.
Случай: Данные химического завода показывают, что керамические уплотнительные кольца позволили снизить ежегодные затраты на обслуживание одного насоса с 80000 юаней до 10000 юаней, а также сократить расходы на утилизацию опасных отходов. - Сфера производства полупроводников: Вакуум и чистая среда
Проблема: Металлические кольца склонны к выделению ионов металла в вакуумной среде, что может привести к загрязнению поверхности пластины.
Решение: Скорость осаждения ионов на керамических кольцах составляет менее 0,01ppb, что позволяет снизить уровень загрязнения частицами с уровня 100 до уровня 10 при использовании 12-дюймовых камер для переноса пластин и повысить выход микросхем на 5%.
Случай: Испытания, проведенные производителем полупроводников, показали, что керамические вакуумные кольца повышают общую эффективность оборудования (OEE) на 22% и увеличивают месячную производственную мощность одной линии на 12000 штук. - Новая область энергетики: высокотемпературные и изоляционные кольца
Проблема: Кольцо направляющего ролика роликового пресса для литиевых батарей подвержено деформации при высоких температурах, что приводит к неравномерной толщине листов электродов.
Решение: Коэффициент теплового расширения керамического кольца составляет всего 1/5 от коэффициента расширения металла, а деформация при рабочей температуре 60 ℃ составляет менее 0,01 мм, что позволяет снизить допуск на толщину полюсного элемента с ±3 мкм до ±1 мкм.
Случай: Данные компании, производящей силовые батареи, показывают, что керамические направляющие роликовые кольца увеличивают постоянство емкости ячеек на 8% и снижают уровень брака на 15%.
Индивидуальные услуги:
полное сопровождение процесса от анализа требований до поставки серийной продукции
Мы предоставляем три вида услуг, отвечающих индивидуальным потребностям различных отраслей промышленности:
- Индивидуальные размеры конструкции
Диапазон поддержки: Любая круглая конструкция с внешним диаметром 10-1000 мм и высотой 5-200 мм может быть спроектирована со сложными формами, такими как ступенчатые кольца и кольца неправильной формы.
Цикл поставки: Стандартные детали поставляются в течение 3 дней, а индивидуальные детали комплектуются в течение 7-15 дней.
Случай: Большое керамическое направляющее кольцо диаметром 500 мм, изготовленное по заказу аэрокосмического предприятия, достигло сверхвысокой точности с допуском ± 0,02 мм благодаря технологии сегментированного спекания и прецизионного сращивания. - Оптимизация параметров производительности
Повышение износостойкости: Благодаря добавлению частиц карбида кремния (SiC), твердость увеличивается до 2200 HV, что подходит для сильных сценариев износа, таких как транспортировка песка и гравия.
Повышение температурной стойкости: стабилизатор оксида иттрия (Y ₂ O3) используется для повышения рабочей температуры с 1600 ℃ до 1800 ℃, что соответствует требованиям, предъявляемым к компонентам горячего конца в авиационных двигателях.
Проводящая модификация: Благодаря легированию титанатом бария (BaTiO3) объемное сопротивление снижается с 10 ¹⁵Ω- см до 10 ⁶Ω- см, что подходит для специальных сценариев, таких как кольца электростатического устранения. - Процесс обработки поверхности
Степень полировки: Ra ≤ 0,05 мкм, подходит для сверхчистых сценариев, таких как полупроводниковые вакуумные камеры.
Обработка покрытия: На поверхность наносится алмазное покрытие, снижающее коэффициент трения до 0,05 и продлевающее срок службы колец шпинделей текстильных машин в три раза.
Обработка микроотверстий: Индивидуальные фильтрующие кольца с размером пор 0,1-1 мм и плотностью пор 10-100 пор/см² достигаются с помощью технологии лазерного сверления.
Широкое применение износостойких глиноземистых керамических колец с кольцевой структурой - это, по сути, революция в замене традиционных металлических кольцевых компонентов на передовые керамические материалы. От редукторов ветряных турбин до вакуумных камер полупроводников, от уплотнений химических насосов до направляющих роликов литиевых батарей - их технологические преимущества меняют стандарты надежности оборудования во многих отраслях промышленности. Свяжитесь с нами для проведения испытаний образцов и получения индивидуальных решений!
Керамика Brudeze поставляет и продает широкий ассортимент высококачественного кварцевого стекла, включая глиноземистую керамику, циркониевую керамику, керамику из нитрида кремния, керамику из нитрида алюминия, керамику из карбида кремния, керамику из карбида бора, биокерамику, обрабатываемую керамику и т.д. Мы можем удовлетворить требования заказчика к различным керамическим изделиям.
Теги: керамика из карбида бора
