Stručný popis produktu
- 1. Vysoká tvrdost, odolnost proti opotřebení a korozi
- 2. Vynikající izolační vlastnosti a odolnost proti vysokým teplotám
- 3. Dobrá tepelná stabilita a možnost přizpůsobení velikosti
Popis detailů produktu
1. Vynikající mechanické vlastnosti a odolnost proti opotřebení
Obvykle snese tlaky nad 2500 megapascalů bez plastické deformace nebo prasknutí, což ho činí velmi vhodným pro konstrukční díly vystavené vysokým zatížením. Zároveň má vysoký modul tuhosti a minimální ohybovou deformaci při zatížení, čímž zajišťuje rozměrovou stabilitu a přesnost při použití jako přesná hřídel nebo měřicí prvek. Ve srovnání s těžkými kovovými materiály je hustota aluminiové keramiky pouze 3,6–3,9 g/cm³, což umožňuje vynikající úsporu hmotnosti. Toto je klíčovou výhodou pro vysokorychlostní zařízení, u nichž je nutné snížit setrvačnost pohybujících se částí, například textilní stroje a vysokorychlostní vřetena. S ohledem na tyto mechanické vlastnosti se hliníkové keramické tyče staly ideální volbou pro nahrazení tradičních kovových tyčí ve vysokoteplotních, vysoce abrazivních a vysokozátěžových prostředích. Výrazně prodlužují životnost zařízení, snižují frekvenci údržby a náklady.
2. Vynikající odolnost proti vysokým teplotám a tepelnému šoku
V oblasti aplikací za vysokých teplot výkon hliníkových keramických tyčí daleko převyšuje většinu kovových a polymerových materiálů. Jejich fyzikální a chemické vlastnosti jsou za vysokých teplot extrémně stabilní, s teplotou tavení až 2050 ℃ a schopností udržet původní tvar, rozměr a mechanickou pevnost při dlouhodobé provozní teplotě 1650 ℃. Na rozdíl od oxidace, creepu a rychlého úbytku pevnosti, ke kterým dochází u kovových materiálů za vysokých teplot, hliníkové keramické tyče téměř nepodléhají oxidaci ve vysokoteplotním prostředí a vykazují velmi vysokou odolnost proti creepu. Jsou schopny dlouhodobě udržet předpnutí nebo nosnou sílu, což je rozhodující pro aplikace jako součásti pecí, nosné tyče pro slinování a trubky pro vysokoteplotní peci.
Důležitější je jeho vynikající odolnost proti tepelnému šoku – schopnost odolávat poškození způsobenému tepelným napětím při rychlých změnách teploty. Díky přesné kontrole složení a procesu slinování mohou vysoce kvalitní tyče z oxidu hlinitého odolat rychlému ochlazení (nebo opačně) z extrémně vysokých teplot na pokojovou teplotu bez praskání. Tato vlastnost vyplývá z mírného koeficientu tepelné roztažnosti a vynikající tepelné vodivosti, které umožňují relativně rovnoměrný přenos tepla v materiálu a tak zabraňují koncentraci lokálního napětí. Například v polovodičových výrobních procesech, jako nosná paže pro wafer nebo upevnění pro tepelné zpracování, se musí často pohybovat mezi ohřívací komorou a chladicí stanicí; v oboru tepelného zpracování kovů, jako kolejnice nebo válec, musí odolávat prudkým kolísáním teplot způsobeným obrobkem. Za těchto náročných podmínek tepelného cyklování zajišťují tyče z oxidu hlinitého díky své vynikající odolnosti proti tepelnému šoku kontinuitu procesu a spolehlivost zařízení.
3. Vynikající chemická stabilita a odolnost proti korozi
Hliníkové oxidové keramické tyče mají mimořádnou chemickou inertnost, díky čemuž se mohou stále spolehlivě používat v mnoha vysoce agresivních prostředích, což běžné kovové materiály ani speciální slitiny nemohou dosáhnout. Jejich stabilní α-aluminiová krystalická struktura vykazuje vysokou odolnost vůči většině chemických médiím, ať už se jedná o anorganické silné kyseliny (např. chlorovodík, sírovou kyselinu, dusičnou kyselinu), silné zásady (např. hydroxid sodný), různé halogeny, solné roztoky nebo organická rozpouštědla – žádné z těchto látek je nemůže účinně napadnout. Proto jsou široce využívány v průmyslových odvětvích jako chemický, farmaceutický, petrochemický a galvanický průmysl pro výrobu míchacích hřídelí, ventilových tyčí, těles čerpadel, tryskek, ale i podpěrných a upevňovacích komponentů pro různé reaktory.
Na rozdíl od kovů, které spoléhají na pasivační vrstvy na povrchu (například vrstvy chromoxidu u nerezové oceli) pro dosažení odolnosti vůči korozi, je odolnost oxidu hlinitého proti korozi vnitřní vlastností, která probíhá celým objemem materiálu. I v případě, že je povrch poškrábaný nebo opotřebovaný v důsledku dlouhodobého používání, nově obnažené vnitřní materiály stále vykazují stejnou odolnost vůči korozi a nezpůsobují běžné problémy jako bodová koroze, mezihranová koroze nebo koroze pod napětím, které se vyskytují u kovových materiálů. Ve vodních prostředích nebo aplikacích obsahujících chloridové ionty je zcela imunní vůči korozi a nabízí bezkonkurenční dlouhodobou odolnost. Kromě toho jeho extrémně vysoká chemická čistota zajišťuje, že během provozu neuvolňuje žádné kovové ionty ani jiné nečistoty do zpracovávaného prostředí, což je klíčovou vlastností pro zachování čistoty produktu v oblastech biotechnologií, potravinářského zpracování a vyspělé chemické syntézy.
4. Vynikající elektrická izolace a nízké dielektrické ztráty
Jako vysokovýkonná keramika s vynikajícími vlastnostmi je hliníková keramická tyčina vysoce kvalitním materiálem pro elektrickou izolaci. Její objemový odpor je při pokojové teplotě extrémně vysoký, a to i při zvýšení teploty na 500 ℃. Izolační stabilita za vysokých teplot je mimo dosah většiny organických izolačních materiálů. Její dielektrická pevnost (průrazné napětí) se obvykle pohybuje v rozmezí 15–25 kV/mm, což efektivně zabraňuje elektrickému průrazu ve vysokonapěťových prostředích a zajišťuje bezpečnost zařízení i obsluhy.
Kromě základních izolačních vlastností vykazují tyče z aluminiové keramiky také nízkou dielektrickou konstantu a nízké dielektrické ztráty. To znamená, že ve vysokofrekvenčních střídavých elektrických polích neukládají velké množství elektrické energie ani nevytvářejí významné teplo (dielektrické ztráty), na rozdíl od některých jiných materiálů. Tato vlastnost je činí vysoce vhodnými pro použití jako substráty, držáky a izolační skříně vysokofrekvenční komunikační techniky, mikrovlnných konektorů, radarových systémů a různých elektronických součástek. Například v elektronických zařízeních pracujících ve vakuovém prostředí se často používají jako izolační tyče pro podporu a oddělení elektrod, čímž zajišťují elektrickou izolaci a minimalizují ztráty vysokofrekvenční energie. Současně jsou prakticky nemagnetické, s nulovou magnetickou susceptibilitou, zcela neovlivněné vnějšími magnetickými poli a neruší rozložení okolního magnetického pole. Díky tomu jsou nepostradatelným funkčním konstrukčním materiálem v zařízeních pro magnetickou rezonanci (MRI), urychlovačích částic a různých přesných elektromagnetických měřicích přístrojích.
Tabulka parametrů produktu
| Hlavní chemická složka |
|
|
Al2O3 |
Al2O3 |
Al2O3 |
| Hustota |
|
g/cm3 |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| Maximální provozní teplota |
|
|
1450°C |
1600°C |
1400 °C |
| Vstřebání vody |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
| Kruhová pevnost |
20 °C |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
| Koeficient tepelné roztažnosti |
25 - 1000 °C |
1X 10-6/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| Součinitel tepelné vodivosti |
20 °C |
W/m °K |
16 |
30 |
18 |
EN
