Підвищена зносостійкість завдяки цирконієвій втулці

Втулки з цирконію перевершують металеві матеріали за такими показниками, як корозійна стійкість, теплоутримання, стійкість до абразивного зносу та зносостійкість. Їхня міцність на згин перевищує показники більшості металів, а також перевершує показники традиційних втулок з оксиду алюмінію.

Вони здатні надійно працювати в агресивних середовищах та в умовах високого тиску, що дозволяє скоротити час простою на технічне обслуговування та пов’язані з цим витрати. Крім того, ці двигуни відрізняються стабільністю розмірів, втомною міцністю та хімічною стійкістю — якостями, які скорочують час простою для обслуговуючого персоналу та дозволяють заощадити на запчастинах.

Міцність і стабільність

Втулки з цирконію забезпечують ефективну роботу в умовах, з якими не можуть впоратися метали та пластмаси, захищаючи обладнання від ударів, зносу, абразивного зносу, корозії та втрат енергії, а також подовжуючи термін експлуатації системи. Ці керамічні матеріали відрізняються високою стабільністю розмірів, хімічною та термічною стійкістю, а також винятковою в’язкістю руйнування — особливо ті, що мають моноклінну та тетрагональну кристалічні структури, відомі своєю надзвичайною міцністю та довговічністю.

Лиття під тиском необпалених деталей із використанням спеціально розробленої форми дозволяє отримати заготовки цирконієвих втулок із точними розмірами, що сприяє стабільному перебігу процесів видалення зв’язувального матеріалу та спікання, тим самим мінімізуючи усадку під час спікання та забезпечуючи вищу ефективність механічної обробки порівняно зі звичайними екструдованими втулками.

Дослідження показали, що втулки з цирконію можуть демонструвати міцність на зсув і розтяг, порівнянну з традиційними металевими компонентами, а також витримувати циклічні навантаження, пов’язані з рухами ротової порожнини, які зазвичай призводять до передчасного руйнування облицювання в традиційних стоматологічних та ортопедичних реставраціях. Крім того, завдяки своїй довговічності втулки з цирконію здатні витримувати суворі експлуатаційні умови, такі як вплив корозійних хімічних речовин.

Стійкість до корозії

Втулки з цирконію чудово витримують суворі умови експлуатації, в яких метали та пластмаси виходять з ладу. Безперервна робота в умовах дії корозійних середовищ, високого тиску та температури дозволяє знизити витрати на технічне обслуговування та водночас підвищити продуктивність — це забезпечує економію коштів і підвищення ефективності.

Керамічні втулки, виготовлені з цирконію, частково стабілізованого оксидом ітрію (Y-TZP), та цирконію, стабілізованого оксидом магнію (Mg-PSZ), демонструють виняткову міцність, в’язкість та зносостійкість, а також мають один із найвищих показників в’язкості руйнування серед сучасних керамічних матеріалів.

Втулки з Y-TZP та Mg-PSZ відрізняються підвищеною корозійною стійкістю порівняно з нержавіючою сталлю, демонструючи анодні та катодні криві Тафеля, а також низьку щільність корозійного струму в розчині NaCl 3,5% — це означає, що вони легше протистоять як окисненню, так і хімічним впливам, ніж їхні металеві аналоги. Крім того, вони мають вищу міцність на згин порівняно з більшістю металів і застосовуються у медичних приладах, насосах, клапанах, розподільних валах, різьбових направляючих та кисневих датчиках, а також у багатьох інших сферах.

Термостійкість

Структурна цирконієва кераміка широко відома своїми винятковими механічною міцністю, в’язкістю та зносостійкістю. Ці властивості дозволяють їй з легкістю витримувати екстремальні температури та пошкодження від абразивного зносу, що подовжує термін експлуатації та водночас знижує витрати на технічне обслуговування.

Вони дозволяють зменшити втрати енергії та тертя, зберігаючи при цьому стабільність розмірів, що робить їх ідеальним рішенням для різних галузей промисловості та сфер застосування.

Цирконієві втулки також мають унікальну здатність поглинати вібрації та удари, не пошкоджуючи вал, пом’якшуючи вплив циклічних навантажень і сприяючи запобіганню передчасному виходу з ладу облицювання.

Цирконієві втулки часто використовуються у роз’ємах для оптичних волокон для забезпечення фізичного з’єднання між двома вставленими втулками, що дозволяє здійснювати передачу сигналу без ослаблення чи втрат. Крім того, ці цирконієві втулки здатні витримувати екстремальні температури та умови вологості, а також корозію під дією кислот і лугів; вони мають високу зносостійкість, стійкість до втоми, біосумісність та стійкість до механічних навантажень (Manicone et al. 2007). Крім того, цирконієві втулки можна легко виготовляти за допомогою фрезерування з ЧПУ або технологій 3D-друку.

Зносостійкість

Керамічний матеріал на основі цирконію має твердість, порівнянну з металами, і відрізняється високою стійкістю до абразивного зносу, подряпин та зношування — ці властивості дозволяють втулкам витримувати навіть найсуворіші умови експлуатації та служити тривалий час, продовжуючи термін служби обладнання та заощаджуючи енергію завдяки зменшенню тертя, що, у свою чергу, призводить до зниження витрат на технічне обслуговування та скорочення часу простою.

Цирконієві втулки забезпечують неперевершений захист від кислот, лугів та інших корозійних хімічних речовин, що робить їх незамінним матеріалом у хімічній промисловості, металургії, фармацевтичному виробництві, енергетиці та інших галузях, де необхідна хімічна стійкість. Їхні зносостійкі властивості захищають вали від небезпечних умов експлуатації, одночасно подовжуючи термін служби обладнання, яке вони захищають.

Для підвищення довговічності цирконієвих втулок ми використовуємо Mg-PSZ (цирконій, стабілізований оксидом магнію). Домішка оксиду магнію стабілізує тетрагональну фазу цирконію при високих температурах, запобігаючи її перетворенню в моноклінну фазу при кімнатній температурі; таким чином забезпечуючи додаткову міцність, в’язкість, корозійну стійкість та зносостійкість.