IMG10

Model

Woda przepływająca przez ceramiczne tarcze zmienia nagle swoją temperaturę (staje się to w czasie otwarcia zaworu). Temperatura powierzchni tarczy zmienia się również nagle o AT. Odkształcenie cieplne powierzchni tarczy jest proporcjonalne do aAT\ gdzie a jest współczynnikiem liniowej rozszerzalności cieplnej. Hamujące oddziaływanie wnętrza tarczy powoduje powstanie naprężeń cieplnych

<r_f = EaAT    (6.59)

Mogą one powodować pękanie i zniszczenie tarczy.

rysunek 6.36. Konwencjonalny kran z gumową uszczelką i mosiężnym gniazdem zaworowym (a).

Konstrukcja kranu z elementami ceramicznymi: dwie tarcze, dociskane przez sprężynę, mają otwory umożliwiające przepływ wody, gdy kran jest ustawiony w pozycji .otwarty* (b)

Dobór materiałów

Odporność na szoki cieplne materiałów pokazano na WYKRESIE 12 (rys. 6.37). Wynika z niego, że ceramika korundowa (szczególnie z dużym udziałem fazy szklistej) ma małą odporność na szoki cieplne. Nagła zmiana temperatury o 80°C może spowodować jej pękanie, szczególnie, jeżeli dodatkowym czynnikiem jest obciążenie mechaniczne. Problem rozwiązuje dobór materiału ceramicznego o większej odporności na szoki cieplne Prawie wszystkie materiały ceramiczne są lepsze, szczególnie cyrkonia, azotek krzemu, węglik krzemu lub sialon.