Hochfeste Keramik-Siliciumnitrid-Schrittbolze - eine zuverlässige Verbindungslösung für extreme Umgebungen

Hochfester Keramik-Stufenbolzen aus Siliziumnitrid - Zuverlässige Verbindungslösung für extreme Umgebungen

Produktübersicht

Dieses Produkt ist ein präzisionsgefertigter Stufenbolzen aus hochleistungsfähiger Siliziumnitrid-Keramik, speziell entwickelt für Hochtemperatur-, hochkorrosive und präzisionsmechanische Umgebungen. Der Bolzen zeichnet sich durch eine insgesamt grau-schwarze, matte Textur aus, mit einer Struktur, die aus einem Außengewindezylinder, einem glatten Übergangsbereich und einer Sechskantmutter mit geschlitztem Design besteht, wodurch Montagefreundlichkeit mit struktureller Stabilität kombiniert wird. Siliziumnitrid-Keramik übertrifft mit ihrer hohen Härte, geringen Dichte (3,2-3,3 g/cm³) und Hochtemperaturbeständigkeit (bis zu 1200℃) Metallwerkstoffe deutlich und eignet sich daher für High-End-Anwendungen wie Halbleiter und Luft- und Raumfahrt.

Kernvorteile

1. Außergewöhnliche mechanische Leistung

   • Biegefestigkeit ≥800 MPa, Bruchzähigkeit 6-8 MPa·m¹/², Härte ≥1500 Hv, widersteht hohen Belastungen und Stößen.

   • Geringer Reibungskoeffizient (0,1-0,3) und selbstschmierende Eigenschaften, wodurch der Verschleiß reduziert und die Lebensdauer 5-10 mal länger als bei Metallbolzen ist.

2. Anpassungsfähigkeit an extreme Umgebungen

   • Hochtemperaturbeständigkeit: Stabiler Betrieb in oxidierenden Atmosphären bis zu 1200℃, hält Temperaturschockunterschieden von über 800℃ stand.

   • Korrosionsbeständigkeit: Beständig gegen starke Säuren, Laugen und organische Lösungsmittel (außer Flusssäure), geeignet für Reinräume in der Chemie- und Halbleiterindustrie.

   • Elektrische Isolierung: Raumtemperatur-Spezifischer Widerstand ≥10¹⁵ Ω·cm, Vermeidung elektromagnetischer Störungen.

3. Präzisionsstruktur und Leichtbauweise

   • Gewindetoleranz ±0,005 mm, Sechskantmutter kompatibel mit Standardwerkzeugen, Dichte nur 3,2 g/cm³, 60 % leichter als Stahlkomponenten.

Typische Anwendungen

• Halbleiterfertigung: Befestigungselemente für Wafer-Handhabungsarme, Dichtungsverbindungen für Vakuumkammern, beständig gegen Erosion durch organische Lösungsmittel.

• Luft- und Raumfahrt: Hochtemperaturzonenkomponenten für Triebwerke, Dichtungsbolzen für Flüssigwasserstoffpumpen, stabil von extrem niedrigen bis hohen Temperaturen.

• Energie- und Chemieindustrie: Ventile für Flüssigerdgas (LNG), Dichtungssysteme für Kernreaktoren, beständig gegen hohen Druck und korrosive Medien.

• Präzisionsmaschinenbau: Vorspannbolzen für Hochgeschwindigkeits-Spindellager, Ersatz von Metall zur Reduzierung von Trägheit und thermischer Verformung.

Spezifikationstabelle

Herstellungsverfahren

1. Pulververarbeitung: Hochreines α-Si₃N₄-Pulver (Partikelgröße ≤1μm) gemischt mit Sinteradditiven.

2. Formgebungsverfahren: Kaltes isostatisches Pressen (CIP) zur Vorformung, CNC-Gravur für Gewinde und Schlitze.

3. Sintertechnologie: Gasdrucksintern (1700-1900℃, Stickstoffatmosphäre), Dichte >99 %.

4. Präzisionsbearbeitung: Diamantschleifen und -polieren, Oberflächenrauheit Ra≤0,2 μm.

5. Qualitätskontrolle: Ultraschall-Fehlerprüfung, Dimensionsprüfung mit CMM, Weibull-Modul ≥12.

Gebrauchsanweisung

1. Installationsspezifikationen

   • Verwenden Sie einen Drehmomentschlüssel mit empfohlener Vorspannkraft ≤30 N·m, um einen Sprödbruch durch Überlastung zu vermeiden.

   • Bei der Verbindung mit Metallkomponenten wird die Zugabe einer BN-Beschichtung empfohlen, um Spannungen durch thermische Fehlanpassung zu reduzieren.

2. Umgebungsbeschränkungen

   • Vermeiden Sie den Kontakt mit Flusssäure oder heißen, konzentrierten Alkalilösungen (pH＞12).

   • Kontrollieren Sie die Temperaturänderungsrate auf ≤200℃/Minute.

3. Wartungsempfehlungen

   • Überprüfen Sie den Gewindeverschleiß alle 1000 Betriebsstunden, reinigen Sie ihn mit wasserfreiem Ethanol.

Kundendienst

• Qualitätssicherung: 18 Monate Produktgarantie, lebenslanger technischer Support.

• Individualisierungsdienste: Unterstützung für nicht standardmäßige Gewindegrößen und Kopfstrukturanpassung, Lieferzeit 15-30 Tage.

• Notfallmaßnahmen: Fehleranalyse innerhalb von 24 Stunden, Ersatzteile werden innerhalb von 48 Stunden versandt.

FAQ

Q1: Ist die Leistung in Flüssigwasserstoffumgebungen (-253℃) stabil?
A1: Ja, Siliziumnitrid erfährt bei extrem niedrigen Temperaturen keinen Sprödbruchübergang, wobei die Festigkeit und Zähigkeit sogar die Leistung bei Raumtemperatur übertreffen. Es hat 10⁷ Zyklen-Tests für Flüssigwasserstoffpumpendichtungen bestanden.

Q2: Kann es direkt mit Aluminiumlegierungskomponenten verbunden werden?
A2: Es wird empfohlen, eine flexible Dichtung hinzuzufügen, da der Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminium (23×10⁻⁶/℃) viel höher ist als der von Siliziumnitrid (3,2×10⁻⁶/℃), was einen Ausgleich für die thermische Verschiebung erfordert.

Q3: Was ist die maximale Zuglast?
A3: Die maximale Zuglast für einen Bolzen der Spezifikation M6 beträgt ≥35 kN, mit einem empfohlenen Sicherheitsfaktor von 3.