Danos por tensão mecânica: a causa direta mais comum de falhas.
Durante a fase de instalação e comissionamento do equipamento, o torque de aperto irregular dos parafusos aplicado pelos operadores, as colisões que ocorrem durante o manuseio e a montagem, e a tensão irregular nas superfícies de contato dos componentes gerarão uma sobrecarga transitória, que causa diretamente lascamento e fissuras nas peças cerâmicas.
Em operação a longo prazo, a vibração de alta frequência dos equipamentos e a erosão e fricção contínuas dos materiais submetem as peças cerâmicas a tensões alternadas cíclicas, resultando gradualmente em abrasão superficial e descamação da camada superficial e, eventualmente, em danos estruturais ao longo do tempo.
Além disso, projetos de produto inadequados, bordas e cantos de peças sem passivação e concentração de tensão em estruturas de equipamentos aumentam significativamente o risco de danos mecânicos. Esses são os principais fatores induzidos pelo homem que levam à falha prematura de componentes cerâmicos de precisão.
Falha alternada por choque térmico: problema de danos no núcleo sob condições de alta temperatura.
Flutuações frequentes de temperatura causam expansão e contração repetidas da estrutura interna dos grãos da cerâmica, permitindo que microfissuras iniciais se expandam e se propaguem continuamente, formando gradualmente fissuras que, em última instância, levam ao rompimento e à falha por fratura dos componentes.
Dados de testes da indústria indicam que, quando a diferença de temperatura operacional excede 150°C com ciclos térmicos frequentes, a vida útil dos componentes cerâmicos de alumina convencionais é reduzida em mais de 40%.
Entretanto, procedimentos inadequados de partida e parada de equipamentos, desligamento abrupto e resfriamento de máquinas de alta temperatura, aquecimento local desigual e outros problemas operacionais agravam os danos por choque térmico, servindo como os principais gatilhos para o mau funcionamento de equipamentos em condições de trabalho de alta temperatura.
Erosão por meios químicos: causa raiz oculta da falha crônica
Diversos meios corrosivos podem penetrar lentamente na estrutura microporosa da superfície cerâmica e desencadear reações químicas leves com o substrato de alumina. Essas reações corroem gradualmente os contornos de grão e soltam a camada superficial, resultando em pulverização da superfície, lascamento e uma queda acentuada na resistência mecânica dos componentes.
Após corrosão prolongada, as peças cerâmicas sofrem degradação abrangente em termos de resistência ao impacto, ao desgaste e ao choque térmico. Rachaduras e quebras espontâneas podem ocorrer mesmo sem força externa ou diferença de temperatura significativas, o que reduz drasticamente a vida útil das peças e representa riscos ocultos à segurança dos equipamentos.
