Повреждения, вызванные механическим напряжением: наиболее распространенная непосредственная причина поломки.
В процессе монтажа и ввода оборудования в эксплуатацию неравномерный момент затяжки болтов операторами, столкновения при погрузке и сборке, а также неравномерное напряжение на сопрягаемых поверхностях компонентов создают кратковременные перегрузки, которые непосредственно приводят к сколам и растрескиванию керамических деталей.
В процессе длительной эксплуатации высокочастотная вибрация оборудования, а также непрерывная эрозия и трение материалов подвергают керамические детали циклическим переменным напряжениям, что постепенно приводит к абразивному износу поверхности и отслаиванию поверхностного слоя, а со временем и к повреждению конструкции.
Кроме того, нерациональная конструкция изделия, непассивированные кромки и углы деталей, а также концентрация напряжений в конструкциях оборудования значительно увеличивают риск механических повреждений. Это основные факторы, вызванные человеческим фактором, которые приводят к преждевременному выходу из строя прецизионных керамических компонентов.
Периодический отказ из-за термического удара: проблема повреждения сердечника в условиях высоких температур.
Частые колебания температуры вызывают многократное расширение и сжатие внутренней зернистой структуры керамики, что позволяет начальным микротрещинам непрерывно расширяться и распространяться, постепенно образуя сквозные трещины, которые в конечном итоге приводят к растрескиванию и разрушению компонентов.
Данные отраслевых испытаний показывают, что при разнице рабочих температур более 150 °C и частых термических циклах срок службы обычных керамических компонентов из оксида алюминия сокращается более чем на 40%.
Между тем, неправильные процедуры запуска и остановки оборудования, резкое отключение и охлаждение высокотемпературного оборудования, неравномерный локальный нагрев и другие эксплуатационные проблемы усугубляют повреждения от термического удара, являясь основными причинами неисправностей оборудования в условиях работы при высоких температурах.
Химическая эрозия среды: скрытая хроническая причина неисправности.
Различные коррозионные среды могут медленно проникать в микропористую структуру керамической поверхности и вызывать слабые химические реакции с алюминиевой подложкой. Эти реакции постепенно разрушают границы зерен и разрыхляют поверхностный слой, что приводит к измельчению поверхности, отслаиванию и резкому снижению механической прочности компонентов.
После длительной коррозии керамические детали подвергаются всесторонней деградации ударопрочности, износостойкости и термостойкости. Самопроизвольное растрескивание и разрушение могут происходить даже без явного внешнего воздействия или перепада температур, что резко сокращает срок службы деталей и создает скрытую угрозу безопасности оборудования.
