Керамический ступенчатый болт с высокой прочностью из нитрида кремния - надежное решение для подключения в экстремальных условиях

Высокопрочный керамический ступенчатый болт из нитрида кремния - надежное решение для экстремальных условий

Обзор продукта

Этот продукт представляет собой прецизионно обработанный ступенчатый болт, изготовленный из высокоэффективной керамики из нитрида кремния, специально разработанный для высокотемпературных, высококоррозионных и прецизионных механических сред. Болт имеет общую серо-черную матовую текстуру, структура состоит из внешнего резьбового цилиндра, секции плавного перехода и шестигранной гайки с прорезной конструкцией, сочетающей удобство установки со структурной стабильностью. Керамика из нитрида кремния, обладающая высокой твердостью, низкой плотностью (3,2-3,3 г/см³) и высокой термостойкостью (до 1200℃), значительно превосходит металлические материалы, что делает ее подходящей для высокотехнологичных применений, таких как полупроводники и аэрокосмическая промышленность.

Основные преимущества

1. Исключительные механические характеристики

   • Предел прочности при изгибе ≥800 МПа, вязкость разрушения 6-8 МПа·м¹/², твердость ≥1500 Hv, способна выдерживать высокие нагрузки и удары.

   • Низкий коэффициент трения (0,1-0,3) и самосмазывающиеся свойства, снижающие износ и увеличивающие срок службы в 5-10 раз по сравнению с металлическими болтами.

2. Адаптивность к экстремальным условиям

   • Термостойкость: Стабильная работа в окислительных атмосферах до 1200℃, выдерживает перепады температур при тепловом ударе, превышающие 800℃.

   • Коррозионная стойкость: Устойчива к сильным кислотам, щелочам и органическим растворителям (за исключением плавиковой кислоты), подходит для химических и полупроводниковых чистых помещений.

   • Электроизоляция: Удельное сопротивление при комнатной температуре ≥10¹⁵ Ω·см, избегая электромагнитных помех.

3. Прецизионная структура и легкий дизайн

   • Допуск резьбы ±0,005 мм, шестигранная гайка совместима со стандартными инструментами, плотность всего 3,2 г/см³, на 60% легче стальных компонентов.

Типичные области применения

• Производство полупроводников: Крепежные элементы для манипуляторов пластин, герметизирующие соединения для вакуумных камер, устойчивые к эрозии органическими растворителями.

• Аэрокосмическая промышленность: Компоненты для высокотемпературных зон двигателей, уплотнительные болты для насосов жидкого водорода, стабильные от сверхнизких до высоких температур.

• Энергетическая и химическая промышленность: Клапаны для сжиженного природного газа (СПГ), системы уплотнения для ядерных реакторов, устойчивые к высокому давлению и агрессивным средам.

• Прецизионное машиностроение: Болты предварительной нагрузки для высокоскоростных шпиндельных подшипников, замена металла для уменьшения инерции и тепловой деформации.

Таблица спецификаций

Процесс производства

1. Обработка порошка: Высокочистый порошок α-Si₃N₄ (размер частиц ≤1 мкм), смешанный с добавками для спекания.

2. Процесс формования: Холодное изостатическое прессование (CIP) для предварительного формования, гравировка с ЧПУ для резьбы и прорезей.

3. Технология спекания: Газовое спекание под давлением (1700-1900℃, азотная атмосфера), плотность >99%.

4. Прецизионная обработка: Алмазное шлифование и полировка, шероховатость поверхности Ra≤0,2 мкм.

5. Контроль качества: Ультразвуковой контроль дефектов, контроль размеров с помощью CMM, модуль Вейбулла ≥12.

Инструкции по применению

1. Спецификации установки

   • Используйте динамометрический ключ с рекомендуемым усилием предварительной затяжки ≤30 Н·м, чтобы избежать хрупкого разрушения от перегрузки.

   • При соединении с металлическими компонентами рекомендуется добавление покрытия BN для уменьшения напряжения теплового несоответствия.

2. Экологические ограничения

   • Избегайте контакта с плавиковой кислотой или горячими концентрированными растворами щелочей (pH＞12).

   • Контролируйте скорость изменения температуры до ≤200℃/минуту.

3. Рекомендации по техническому обслуживанию

   • Осматривайте износ резьбы каждые 1000 часов работы, очищайте безводным этанолом.

Послепродажное обслуживание

• Гарантия качества: 18-месячная гарантия на продукт, пожизненная техническая поддержка.

• Услуги по настройке: Поддержка нестандартных размеров резьбы и настройки структуры головки, срок поставки 15-30 дней.

• Экстренное реагирование: Анализ неисправностей в течение 24 часов, поставка запасных частей в течение 48 часов.

FAQ

В1: Стабильна ли работа в среде жидкого водорода (-253℃)?
A1: Да, нитрид кремния не подвергается хрупкому переходу при сверхнизких температурах, при этом прочность и ударная вязкость даже превышают характеристики при комнатной температуре. Он прошел 10⁷ циклов испытаний для уплотнений насосов жидкого водорода.

В2: Можно ли его напрямую соединять с компонентами из алюминиевого сплава?
A2: Рекомендуется добавить гибкую прокладку, так как коэффициент теплового расширения алюминия (23×10⁻⁶/℃) намного выше, чем у нитрида кремния (3,2×10⁻⁶/℃), что требует компенсации теплового смещения.

В3: Какова максимальная нагрузка на растяжение?
A3: Предельная нагрузка на растяжение для болта спецификации M6 составляет ≥35 кН, с рекомендуемым коэффициентом безопасности 3.