サファイアとルビーのノズルとは？

要約

概要：サファイアとルビーホールノズルは単結晶アルミナ（Al₂O₃) 超精密マイクロ流体制御と極端な環境のために設計されたコンポーネント。

主な特徴：モース硬度は9で、化学的不活性性はきわめて良くて、内部鏡面仕上げ度は超滑らかで（$R _ a$）、腐食を防止することができて、そして長寿命内で孔径寸法の安定性を維持する。

応用：高圧霧化、医療/HPLC微量分配、水噴流噴射と正確なガス流量計量。

はじめに

サファイアとルビーオリフィスノズル精密工学流体制御モジュールであり、高度に安定したマイクロ流量制御、正確な噴霧モードと耐劣悪な操作環境の応用を必要とするために設計されている。サファイアもルビーもアルミナ（Al₂O₃),微量元素介在物（ルビー中のクロム）のため、色は主に異なる。その卓越した物理的および化学的性質は、高精度計量、高圧霧化、マイクロ分配システムの標準的な挿入材料となる。

主な材料と機械的性質

高硬度と耐摩耗性：合成成長したルビーとサファイアのモース硬度はダイヤモンドに次ぐ9であった。高圧流動条件下では、流体速度と微粒子は金属オリフィスに深刻な浸食をもたらす。サファイアとルビーの硬度は、内部オリフィス輪郭が延長された使用寿命内で安定していることを保証する。

化学的不活性性及び熱安定性：合成コランダム材料はほとんどの有機溶媒、酸及び塩基に対して化学的不活性性を有する。これらは、相転移や構造変形が発生することなく、高い環境と流体温度に耐えることができます。

超平滑表面処理：ダイヤモンド研磨、サファイア及びルビーオリフィスの内径及び入口幾何形状により、極めて低い表面粗さ（Ra）を実現することができる。これにより、流体抵抗が最小限に抑えられ、破片の付着が防止され、一貫した層流または緊密な液滴サイズ分布がサポートされます。

構造設計と住宅

合成宝石は割れやすいため、オリフィスアセンブリは通常、小さな宝石インサートとして作られます。これらのインサートはその後、さまざまな組み立て方法を用いて金属またはポリマーシェルに統合される：

圧入嵌合取り付け：宝石インサートがステンレス鋼、真鍮または特殊合金ハウジングに圧入される。

インターロック/圧着アセンブリ：メカニカルグリッパはインサートを強固に固定し、極端な背圧を防止することができる。

入口/出口幾何形状：応用によって粘性噴流、霧化噴霧または固定体積流量計量が必要かどうかによって、鋭いエッジ、面取りまたはフィレットエッジなどのエッジ条件をカスタマイズすることができる。

主な応用分野

高圧霧化と霧化：工業加湿、ガスタービン入口冷却と精密霧化システムに使用され、これらのシステムでは、孔径が寸法ドリフトを生じることなく一定の微滴寸法（通常15μm未満）を維持しなければならない。

分析と医療機器：HPLC（高効率液体クロマトグラフィー）システム、マイクロ流体装置及び医療分配装置に集積し、正確なマイクロ体積投与に用いる。

高圧噴射と切断：循環高圧下のオリフィスの完全性を必要とする水ジェット洗浄及び精密ジェット切断装置に適用する。

ガス及び空気流量測定：正確な体積輸送を確保するために、ガス分配システム及び空力制御回路における固定限流器として使用される。