Was sind keramische Unterlegscheiben?

Moderne Wasserhähne verwenden häufig Keramikspindeln anstelle von Gummidichtungen, um das Tropfen zu verringern, und benötigen nur eine Vierteldrehung zum Ein- und Ausschalten.

Keramikscheiben aus Aluminiumoxid oder Zirkoniumdioxid gibt es in einer Vielzahl von Formen und Größen für eine Reihe von Anwendungen zum Schutz vor Temperaturen, Korrosion, Verschleiß und Abnutzung.

Isolierung

Keramikscheiben sorgen für eine gleichmäßige Kraftverteilung zwischen den Bauteilen (in der Regel Bolzen und Schrauben und deren Verbindungsflächen), verringern die Reibung und schützen die Oberflächen vor Beschädigungen, indem sie als Isolatoren fungieren, um Schaltkreise oder Produkte vor elektromagnetischen Wellen und Stromstößen abzuschirmen.

Keramikscheiben sind eine Alternative zu Metallscheiben, da sie sich nicht mit der Zeit abnutzen. Sie eignen sich daher für kritische Anwendungen, die Isolierung, Hitzebeständigkeit und Korrosionsschutz erfordern. Keramik verfügt auch über hervorragende elektrische Leitfähigkeitseigenschaften, was sie für Anwendungen mit Radiowellen, wie z. B. medizinische Bildgebungsgeräte oder Sensoren, hervorragend geeignet macht.

Keramische Werkstoffe wie Aluminiumoxid und Zirkoniumdioxid können für die Herstellung dieser Geräte verwendet werden, die in flacher, schulter- oder hutförmiger Ausführung mit glatten oder geschlitzten Löchern erhältlich sind. Auch Formgebungsverfahren wie Trockenpressen oder isostatisches Formen können vor dem Hochtemperatursintern eingesetzt werden, um sowohl Haltbarkeit als auch Maßgenauigkeit zu erreichen.

Korrosionsbeständigkeit

Korrosion ist ein unvermeidlicher Prozess, der alle Materialien betrifft. Bestimmte Umweltbedingungen und Umstände beschleunigen diesen Prozess jedoch schneller als andere. Daher sind korrosionsbeständige Werkstoffe für zahlreiche Industriezweige zu einem unschätzbaren Gut geworden.

Keramische Unterlegscheiben bestehen aus nichtmetallischen, hochdichten Materialien wie anorganischem Aluminiumoxid oder Zirkonoxid, die hohen Temperaturen standhalten und gleichzeitig abrieb- und korrosionsbeständig sind.

Gewindeverbindungselemente verteilen die Kraft ungleichmäßig über ihre Länge, und Abstandshalter und Pads dienen dazu, diese Spannung zu zerstreuen und sie gleichmäßig über die Oberfläche eines Objekts zu verteilen. Pads gibt es in verschiedenen Formen, z. B. als Flach-, Schulter-, Hut- oder Rillenversionen mit glatten oder geschlitzten Löchern zur Verwendung als Abstandshalter, Pads oder Sicherungselemente.

Aluminiumoxid-Keramik ist eines der am häufigsten verwendeten fortschrittlichen Materialien zur Herstellung von keramischen Unterlegscheiben aufgrund seiner hervorragenden Isolations-, Verschleiß-, Hitze- und Korrosionsbeständigkeitseigenschaften. Diese Eigenschaften machen Aluminiumoxid-Keramik zu einem ausgezeichneten Ersatz für metallische Unterlegscheiben in rauen chemischen Umgebungen, da die Reibung reduziert wird, was wiederum dazu beiträgt, den Gesamtverschleiß der Komponenten zu minimieren.

Hitzebeständigkeit

Keramische Unterlegscheiben sind dünne Platten, die zur gleichmäßigen Verteilung von Lasten auf Gewindeverbindungselementen wie Bolzen oder Schrauben verwendet werden. Sie dienen dazu, ihr Gewicht über ihre Oberfläche zu verteilen und ihre Kraft gleichmäßiger zu verteilen, als es sonst der Fall wäre. Unterlegscheiben verringern die Reibung zwischen zusammenpassenden Oberflächen und verteilen die Kräfte gleichmäßiger, wodurch sie dazu beitragen, dass die Oberflächen im Laufe der Zeit nicht beschädigt werden.

Sowohl Aluminiumoxid als auch Zirkoniumdioxidkeramik weisen eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit auf und sind daher das ideale Material für Umgebungen, in denen hohe Temperaturen herrschen. Siliziumnitrid weist eine außergewöhnliche Temperaturwechselbeständigkeit auf und eignet sich daher für Umgebungen, in denen regelmäßig plötzliche Temperaturschwankungen auftreten.

Chemische Inertheit ist ein wesentliches Merkmal von Keramik, d. h. ihre Beständigkeit gegen den Abbau durch verschiedene Chemikalien und Umweltbedingungen. Materialien, die als inert gelten, reagieren in der Regel nicht schädlich mit anderen Substanzen und zersetzen sich nur langsam, was sie zu einer attraktiven Option für Anwendungen macht, bei denen Verunreinigungen ein Problem darstellen können. Darüber hinaus widerstehen inerte Materialien in der Regel mechanischen Belastungen, ohne im Laufe der Zeit beeinträchtigt zu werden.

Abnutzungswiderstand

Unterlegscheiben sind integrale Bestandteile vieler mechanischer und elektrischer Systeme und dienen als Lager, Abstandshalter und Sperren, um die Reibung zwischen Oberflächen zu verringern und die Last gleichmäßig zu verteilen. Darüber hinaus helfen Unterlegscheiben bei der Regulierung des Wärmemanagements, um optimale Betriebstemperaturen zu erreichen, die die Systemeffizienz und den Wirkungsgrad der Geräte verbessern.

Keramische Unterlegscheiben sind aufgrund ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften - von Temperaturbeständigkeit und elektrischer Isolierung bis hin zu chemischer Inertheit - zu unverzichtbaren Komponenten in medizinischen Geräten, Luft- und Raumfahrtfahrzeugen und Präzisionsinstrumenten geworden und eignen sich daher für schwierige Umgebungen, in denen Gegenstücke aus Metall schnell beschädigt werden oder versagen würden. Darüber hinaus tragen ihre Festigkeit und Zähigkeit dazu bei, dass präzise Toleranzen über die Zeit erhalten bleiben.

Die Zusammensetzung keramischer Werkstoffe ist sehr unterschiedlich; beliebte Beispiele sind Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid und Siliziumnitrid. Härtere keramische Werkstoffe sind in der Regel verschleißfester und hitzebeständiger; die Oberflächenbeschaffenheit wirkt sich auch auf die Dichtungsfähigkeit, die Reibungsfestigkeit und die Haltbarkeit aus.