Průmyslová trubka ZrO2 s vysokou teplotní odolností, přesná izolační zirkoniová keramická trubka

Zirkoniová trubice je trubičková součást vyrobená z vysokovýkonného zirkoniového keramického materiálu, což je důležitá kategorie tvarovaných zirkoniových keramických dílů. Zdůrazňuje vynikající vlastnosti zirkoniových materiálů a hraje nenahraditelnou roli ve specifických aplikačních oblastech.

Výkonnostní vlastnosti

Zirkoniové trubice přebírají většinu vynikajících vlastností zirkoniové keramiky a díky své trubičkové geometrii disponují i některými unikátními funkcemi.

• Vynikající výkon za vysokých teplot a tepelná izolace

• Stabilita za vysokých teplot: Může dlouhodobě stabilně pracovat při teplotách až do 1100 °C -1500°C  (v závislosti na typu a poměru stabilizátoru) a snadno se nedeformuje ani nezměkčuje.
• Extrémně nízká tepelná vodivost: Je uznávána jako pokročilý izolační materiál s tepelnou vodivostí mnohem nižší než u většiny kovů a oxidických keramik (např. hliníku). To činí zirkoniové trubice ideálními trubkami pro vysokoteplotní pece a tepelné izolační rukávy.

• Vynikající mechanické vlastnosti

• Vysoká houževnatost: Díky mechanismu „zesíťování fázové transformace“ mají zirkoniové trubice vyšší odolnost proti nárazu a lomu ve srovnání s jinými keramickými trubicemi (např. hliníkovými trubicemi) a lepší odolnost vůči mechanickému nárazu a tepelnému šoku.
• Vysoká pevnost: schopna odolat určitému vnitřnímu a vnějšímu tlaku a mechanickému zatížení.

• Vynikající odolnost proti korozi

• Má vynikající odolnost vůči většině kyselin, zásad, roztaveným kovům a sklu a nekoroze. To umožňuje její použití v extrémně náročných chemických prostředích.

• Speciální elektrické vlastnosti

• Iontová vodivost za vysokých teplot: Při legování stabilizátory, jako je oxid yttritý, se stává vodivým pro kyslíkové ionty za vysokých teplot (obvykle >600 °C ). Toto je základní princip jeho použití jako klíčové součástky kyslíkového senzoru.
• Izolace za pokojové teploty: Je vynikajícím elektrickým izolantem za pokojové teploty.

• Nízký koeficient tepelného roztažení

• Jeho koeficient tepelné roztažnosti je blízký koeficientu určitých kovů (např. oceli) a má dobrou tepelnou kompatibilitu při použití v kombinaci s kovovými díly, což snižuje tepelné napětí.

Výhoda

• Komplexní odolnost proti vysokým teplotám a izolace: Samostatně odolává vysokým teplotám, efektivně izoluje přenos tepla a chrání vnější součásti.
• Dlouhá životnost a vysoká spolehlivost: Za náročných provozních podmínek, jako jsou vysoké teploty, opotřebení a koroze, jeho životnost daleko převyšuje životnost kovových trubek i běžných keramických trubek, čímž se snižuje frekvence výpadků a výměn.
• Chemická inertnost: Neznečišťuje zpracovávané materiály (např. vysoce čisté materiály nebo taveniny), čímž zajišťuje čistotu procesu.
• Víceúčelové využití: Zároveň slouží jako konstrukční prvek i funkční komponenta (např. vedení kyslíkových iontů, optická okénka atd.).

Oblast použití

Jedinečné vlastnosti zirkoniových trubek je činí klíčovou součástí v mnoha vysokotechnologických a průmyslových oborech.

• Průmyslové peci s vysokou teplotou a zařízení pro slinování

• Topená trubka: používá se ve vakuových pecích a atmosférických pecích jako nosič materiálu nebo reakční komora, schopná odolávat extrémně vysokým provozním teplotám.
• Ochranná trubka termočlánku: chrání vnitřní termočlánek před přímou korozí roztaveným kovem a agresivní atmosférou, čímž zajišťuje přesnost a dlouhou životnost měření teploty.
• Válečky pro pístové a válečkové pece: Díky své vysoké teplotní pevnosti a odolnosti proti creepu lze použít k podpoře dopravy polotovarů uvnitř pecí.

• Senzory (klíčové aplikační oblasti)

• Kyslíkový senzor: Toto je nejklasičtější aplikace. Široce používán v:
• Automobilový motor: detekuje obsah kyslíku v výfukových plynech, poskytuje zpětnou vazbu elektronické řídicí jednotce a umožňuje přesnou regulaci poměru vzduchu a paliva (Lambda senzor).
• Průmyslová regulace spalování: Sledování obsahu kyslíku v kouřových plynech u kotlů, pecí atd., optimalizace spalování a úspora energie.
• Teplotní zpracování kovů: Řízení karbonačního potenciálu atmosféry v peci.
• Princip činnosti: Využití vodivostních vlastností iontů kyslíku v oxidově zirkoniových trubicích při vysokých teplotách, kdy při rozdílné koncentraci kyslíku uvnitř a vně trubice vzniká elektrický potenciál (Nernstův jev).

• Metalurgie a skleněný průmysl

• Sonda pro měření kyslíku v tavenině kovu: přímo zasunutá do taveniny kovu, např. oceli nebo mědi, pro rychlé měření obsahu kyslíku.
• Snímač hladiny skla a tokový otvor: odolný vůči erozi skelnou taveninou, používá se pro řízení a kontakt s taveným sklem.

• Nové zdroje energie a vědecký výzkum

• Tuhooxidový palivový článek: jako elektrolytická membrána vede při vysokých teplotách ionty kyslíku a je klíčovou součástí pro výrobu elektrické energie článku.
• Laboratorní reaktor: používá se pro chemickou syntézu a výzkum materiálů, které vyžadují vysokou teplotu a prostředí odolné proti korozi.

• Ostatní oblasti

• Odporný obložení na opotřebení: používá se jako vnitřní povlak potrubí pro dopravu vysoce abrazivních prášků nebo suspenzí.
• Ochranná trubice pro optická zařízení: chrání optická vlákna nebo čočky v náročných prostředích.

Technické specifikace