当工程团队评估高压柱塞泵、计量泵、液压泵和精密流体输送系统的材料时、, 氧化锆陶瓷 (ZrO₂) 始终是首选。其卓越的耐磨性和化学稳定性使其成为一种不可或缺的材料,优于金属和其他类型的陶瓷。.
卓越的断裂韧性--氧化锆适合柱塞的核心原因
氧化锆最显著的特点之一是 转型增韧机制. .在机械应力作用下,四方氧化锆颗粒会转变为单斜晶体,从而产生体积膨胀,有助于 吸收裂纹扩展.
典型断裂韧性值
Y-TZP 氧化锆 7-10 MPa-m¹ᐟ²
氧化铝 3-4 MPa-m¹ᐟ²
碳化硅: 3-4 MPa-m¹ᐟ²
不锈钢: 韧性好,但易磨损和腐蚀
对于在以下条件下工作的柱塞组件
高循环负载
往复摩擦
冲击力
压力峰值
...氧化锆的高韧性可防止灾难性断裂,显著延长使用寿命。.
超低磨损率,使用寿命长
泵柱塞在持续滑动接触或往复运动中工作。氧化锆的微观结构具有以下优点
高硬度(12-13 GPa)
卓越的耐磨性
精密研磨后表面光滑(Ra 0.002-0.01 µm)
其结果是
减摩
减少泵筒的磨损
延长保养周期
优化密封性能
这些因素在医疗设备、燃料喷射系统、化学计量和半导体流体控制等行业中至关重要。.
卓越的抗化学性和抗腐蚀性
氧化锆对大多数酸、碱、溶剂和有机介质具有化学惰性。.
不锈钢柱塞可能会因氯化物、高温或低 pH 值而发生腐蚀,而氧化锆柱塞则能保持这种特性:
零腐蚀
无离子污染
无点蚀或缝隙腐蚀
在极端解决方案中性能稳定
这使得氧化锆成为理想的材料:
医疗分析仪
制药加工
超纯液体处理
化学计量泵
食品和饮料加工
在对纯度和可靠性要求极高的领域,氧化锆是无与伦比的。.
热稳定性和低导热性
氧化锆的热性能有助于保持泵系统的稳定:
低导热系数(~2 W/m-K) 保持热量集中
高抗热震性 防止开裂
从室温到 200-300°C 的温度范围内尺寸稳定
这对于高精度计量泵来说非常重要,因为温度波动会导致体积误差。.
结论
对于要求苛刻的泵环境,特别是化学计量、医疗诊断、高压燃料系统和半导体流体输送,氧化锆是最可靠和最具成本效益的材料。.
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