Керамические стержни Zirconia — это цилиндрические детали, используемые для фиксации, направления, дистанцирования или изоляции. Геометрия проста; требования к допускам — редко.
Стержни Zirconia выбирают там, где стержень воспринимает боковую нагрузку или удар, поскольку Y-TZP поглощает контактное напряжение, которое в той же геометрии сломало бы Alumina. Они также подходят для изнашиваемых деталей, работающих по металлу, где сочетание низкого трения и высокой вязкости выдерживает нагрузку, которая расколола бы более хрупкий стержень.
Стабилизированная иттрием Zirconia — самая вязкая из конструкционных оксидных керамик: вязкость разрушения 8-10 MPa·m½ и прочность на изгиб до 1200 MPa. Она поглощает ударные и боковые нагрузки, которые раскололи бы Alumina, и обладает наименьшей теплопроводностью среди представленных здесь структурных керамик.
Действуют два ограничения. Длительная эксплуатация выше примерно 800-1000°C дестабилизирует метастабильную тетрагональную фазу, а влага между 200 и 300°C может вызвать низкотемпературную деградацию, поэтому марку стабилизатора подбирают под условия работы.
Характеристики
| Диапазон диаметров | 1-60 mm |
| Длина | up to 500 mm |
| Допуск диаметра | ±0.01 mm standard, ±0.002 mm ground |
| Прямолинейность | 0.02 mm per 100 mm |
| Шероховатость поверхности | Ra 0.4 µm as ground, Ra 0.05 µm polished |
| Конфигурация торца | chamfered, radiused, flat, stepped or threaded |
ХарактеристикиZirconia
| Состав | Yttria-stabilised zirconia (Y-TZP) |
| Плотность | 6.00-6.05 g/cm³ |
| Твёрдость по Виккерсу | 1200-1350 HV |
| Прочность на изгиб | 900-1200 MPa |
| Вязкость разрушения | 8-10 MPa·m½ |
| Максимальная рабочая температура | 800-1000°C |
| Теплопроводность | 2-3 W/m·K |
| Тепловое расширение (20-1000°C) | 10.0 ×10⁻⁶/K |
Обработка и допуски
Стержни подвергают бесцентровому шлифованию из экструдированной или изостатически спрессованной заготовки, затем доводят или полируют. Прямолинейность — самое сложное требование для длинных деталей, и мы проверяем её по всей длине, а не по двум концам, поскольку прогнутый стержень может укладываться в допуск на обоих концах и всё равно заклинить в работе.
Области применения
- Направляющие и установочные штифты в приспособлениях и сборочном оборудовании
- Изолирующие валы в печах, нагревателях и аналитических приборах
- Штоки плунжеров и толкатели клапанов в дозирующих насосах
- Износостойкие ролики и нитенаправители в текстильных и проволочных машинах
- Дистанционные втулки и стойки в высоковольтных и вакуумных сборках
Часто задаваемые вопросы
Насколько прямым можно изготовить керамический стержень?
Прямолинейность удерживается на уровне 0.02 mm на 100 mm как рабочий стандарт. Мы измеряем по всей длине, а не по двум концам, поскольку именно это условие определяет, заклинит ли стержень в отверстии.
Можно ли нанести буртик, резьбу или поперечное отверстие на керамический стержень?
Да. Уступы, буртики и поперечные отверстия шлифуются в заготовке. Острых внутренних углов в конструкции следует избегать, поскольку они концентрируют напряжение в хрупком материале, поэтому всегда используется радиус.