L'alumine, la zircone, le carbure de silicium et le nitrure de silicium sont les principaux matériaux utilisés dans la fabrication des pistons de pompe en céramique. Généralement, les pistons en céramique sont créés par pressage à sec et pressage isostatique, puis frittés en sections denses à des températures élevées. En raison de la dureté élevée, du pouvoir de flexion et de la résistance à l'usure du produit fini, ainsi que de son excellente efficacité thermique, les pistons en céramique supplantent de plus en plus les pistons métalliques conventionnels.

Principaux avantages et caractéristiques

1. En raison de la résistance supérieure à la corrosion de la céramique, ces pistons sont idéaux pour une utilisation dans l'eau de mer et certains autres environnements de corrosion extrême.

2. Étant donné que les céramiques ont une densité inférieure à celle de l'acier, elles sont également plus légères, ce qui réduit de 50 % la force centrifuge de la bague extérieure lors du filage à grande vitesse et prolonge considérablement sa durée de vie.

3. Étant donné que le coefficient de dilatation des pistons à base de céramique est très faible, alors que la distance entre les axes est constante, le piston de la pompe pourra fonctionner dans une atmosphère de différences de température plus extrêmes.

4. Le piston à base de céramique a une dureté comparable à celle du tungstène. C'est un matériau très résistant à l'usure qui s'use très peu à grande vitesse et sa durée de vie est dix fois supérieure à celle d'un piston en acier métallique conventionnel. Lorsqu'il est utilisé dans le secteur du piston à mouvement alternatif, la vitesse de mouvement alternatif peut dépasser 300 fois par minute. La durée de vie du piston est plus de cinq à dix fois supérieure à celle d'un piston métallique conventionnel.

5. Étant donné que la céramique a un module d'élasticité plus élevé que l'acier, elle résiste à la déformation lorsqu'elle est exposée à des contraintes, ce qui permet d'améliorer la vitesse de fonctionnement et d'obtenir une plus grande précision.

Propriétés matérielles

OBJET	UNITÉ	Alumine\|A950	Alumine\|A990	Zircone\|YSZ95	Nitrure de silicium\|GPSN
Contenu principal	-	95% Al2O3	99% Al2O3	ZrO2>94,5%	Si3N4>90%
Couleur	-	Blanc / Rose	Ivoire	Blanc / Noir / Bleu	Gris noir
Densité	g/cm³	3.70	3.85	5.95	3.22
Dureté Vickers	Gpa	14	17	12	15
Résistance à la flexion	MPa	310	360	800	580
Résistance à la compression	MPa	2,200	2,500	2,500	2,200
Résistivité électrique	·cm	GG gt;10¹⁴	GG gt;10¹⁴	GG gt;10¹⁰	GG gt;10¹²
Résistance diélectrique	kilovolts/mm	15	17	9	19
Constante diélectrique	1 MHz	8	9	28	9.6
Conductivité thermique	W/m.K	25	29	2.2	27
Max. Température de fonctionnement	℃ / °F	1,500 / 2,730	1,650 / 3,000	800 / 1,470	1,200 / 2,190
Résistance aux chocs thermiques	△T(℃)	210	230	260	750
Coefficient de dilatation thermique (25 - 1 000 ℃)	10^-6 /K	7 - 9	7 - 9	11 - 13	3 - 4

∆ Les données ci-dessus sont fournies à titre de référence et de comparaison uniquement, les données exactes varieront en fonction de la méthode de fabrication et de la configuration de la pièce.

En général, l'efficacité et le coût des pistons en alumine, zircone, carbure de silicium et nitrure de silicium sont supérieurs à ceux des arbres tout en acier, ce qui permet de réaliser d'importantes économies de temps d'arrêt et de réparation, ainsi qu'une réduction des niveaux de rebut et des stocks de pièces de rechange d'arbre.

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