Hochtemperatur-Industrie-ZrO2-Rohr, Wärmeisolierendes Präzisions-Zirkonia-Keramikrohr

Ein Zirkonia-Rohr ist ein tubförmiges Bauteil aus Hochleistungskeramik auf Zirkonia-Basis und stellt eine wichtige Kategorie von geformten Zirkonia-Keramikteilen dar. Es verkörpert die hervorragenden Eigenschaften von Zirkonia-Werkstoffen und spielt in bestimmten Anwendungsszenarien eine nicht ersetzbare Rolle.

Leistungsmerkmale

Zirkonia-Rohre erben die meisten hervorragenden Eigenschaften von Zirkonia-Keramiken und weisen aufgrund ihrer tubförmigen Geometrie zusätzliche, einzigartige Funktionen auf.

• Hervorragende Hochtemperaturleistung und Wärmeisolation

• Hohe Temperaturstabilität: Es kann langfristig stabil bei Temperaturen bis zu 1100 °C arbeiten °C -1500°C  (abhängig von Art und Anteil des Stabilisators) und verformt oder verweicht dabei kaum.
• Sehr geringe Wärmeleitfähigkeit: Es gilt als fortschrittliches Isoliermaterial mit einer Wärmeleitfähigkeit, die deutlich niedriger ist als die der meisten Metalle und oxidischer Keramiken (wie beispielsweise Aluminiumoxid). Dadurch eignen sich Zirkonia-Rohre hervorragend als Hochtemperaturofenrohre und Wärmeisolierhülsen.

• Hervorragende mechanische Eigenschaften

• Hohe Zähigkeit: Dank des „Phasenübergangs-Verfestigungs“-Mechanismus weisen Zirkonoxid-Rohre eine höhere Schlag- und Bruchfestigkeit im Vergleich zu anderen keramischen Rohren (wie beispielsweise Aluminiumoxid-Rohren) auf sowie eine bessere Beständigkeit gegen mechanische Belastungen und thermische Schocks.
• Hohe Festigkeit: in der Lage, bestimmten inneren und äußeren Druck- und mechanischen Belastungen standzuhalten.

• Hervorragende Korrosionsbeständigkeit

• Weist hervorragende Beständigkeit gegenüber den meisten Säuren, Laugen, geschmolzenen Metallen und Glas auf und korrodiert nicht. Dadurch kann es in extrem rauen chemischen Umgebungen eingesetzt werden.

• Besondere elektrische Eigenschaften

• Hohe Temperatur-Ionenleitfähigkeit: Wenn mit Stabilisatoren wie Yttriumoxid dotiert, wird es bei hohen Temperaturen (normalerweise >600 °C ) zu einem Sauerstoffionenleiter. Dies ist das grundlegende Prinzip für die Verwendung als Kernelement eines Sauerstoffsensors.
• Isolation bei Raumtemperatur: Es ist ein ausgezeichneter elektrischer Isolator bei Raumtemperatur.

• Niedriger Koeffizient der thermischen Ausdehnung

• Sein Wärmeausdehnungskoeffizient liegt nahe bei dem bestimmter Metalle (wie beispielsweise Stahl), und er weist eine gute thermische Kompatibilität auf, wenn er mit metallischen Teilen verpackt oder kombiniert wird, wodurch thermische Spannungen reduziert werden.

Vorteil

• Integrierter Hochtemperaturwiderstand und Isolierung: Er hält hohen Temperaturen von sich aus stand, isoliert effektiv die Wärmeübertragung und schützt externe Bauteile.
• Langlebigkeit und hohe Zuverlässigkeit: Unter rauen Betriebsbedingungen wie hoher Temperatur, Verschleiß und Korrosion übertrifft seine Lebensdauer die von Metallrohren und gewöhnlichen Keramikrohren deutlich, wodurch die Häufigkeit von Ausfallzeiten und Austauschvorgängen verringert wird.
• Chemische Inertheit: Er verunreinigt behandelte Materialien (wie hochreine Materialien oder geschmolzene Materialien) nicht und gewährleistet die Sauberkeit des Prozesses.
• Multifunktionalität: Er fungiert sowohl als strukturelle Komponente als auch als funktionale Komponente (wie beispielsweise Sauerstoffionenleitung, optische Fenster usw.).

Anwendungsbereich

Die einzigartigen Eigenschaften von Zirkonoxid-Rohren machen sie zu einer Kernkomponente in mehreren hochtechnologischen und industriellen Bereichen.

• Industrieöfen mit hohen Temperaturen und Sinteranlagen

• Ofenrohr: Wird in Vakuumöfen und Atmosphärenöfen als Materialträger oder Reaktionskammer eingesetzt und ist extrem hohen Arbeitstemperaturen standhaft.
• Thermoelement-Schutzrohr: Schützt das innere Thermoelement vor direkter Korrosion durch flüssiges Metall und korrosive Atmosphäre und gewährleistet so die Genauigkeit und Langlebigkeit der Temperaturmessung.
• Rollenstangen für Stoßplattenöfen und Rollenherde: Aufgrund ihrer Hochtemperaturfestigkeit und Kriechfestigkeit können sie zur Abstützung beim Transport von Werkstücken in Öfen verwendet werden.

• Sensoren (Kernanwendungsgebiete)

• Sauerstoffsensor: Dies ist die klassischste Anwendung. Weit verbreitet in:
• Automotormotor: erfasst den Sauerstoffgehalt im Abgas, liefert Rückmeldesignale an die elektronische Steuereinheit und ermöglicht eine präzise Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (Lambda-Sensor).
• Industrielle Verbrennungsregelung: Überwachung des Sauerstoffgehalts von Rauchgasen in Kesseln, Öfen usw., Optimierung der Verbrennung und Energieeinsparung.
• Wärmebehandlung von Metallen: Steuerung des Kohlenstoffpotenzials der Ofenatmosphäre.
• Funktionsprinzip: Nutzung der Leitfähigkeit von Sauerstoffionen in Zirkonoxid-Rohren bei hohen Temperaturen, wodurch eine Potentialdifferenz (Nernst-Effekt) entsteht, wenn die Sauerstoffkonzentration innerhalb und außerhalb des Rohrs unterschiedlich ist.

• Metallurgie und Glasindustrie

• Sauerstoffsonde für Schmelzen: Wird direkt in geschmolzene Metalle wie flüssigen Stahl und Kupferschmelze eingeführt, um deren Sauerstoffgehalt schnell zu messen.
• Glaspegelsonde und Strömungsöffnung: Beständig gegen die Ätzwirkung von Glasschmelze, zur Steuerung und Berührung von geschmolzenem Glas.

• Neue Energien und Forschung

• Festoxidbrennstoffzelle: Dient als Elektrolytmembran, leitet bei hohen Temperaturen Sauerstoffionen und ist das zentrale Komponente zur Stromerzeugung in der Zelle.
• Laborreaktor: wird für die chemische Synthese und Materialforschung verwendet, die hohe Temperaturen und korrosionsbeständige Umgebungen erfordern.

• Andere Bereiche

• Verschleißfeste Auskleidung: wird als Rohrleitungsauskleidung zum Transport hoch abrasiver Pulver oder Schlämme verwendet.
• Schutzrohr für optische Geräte: schützt optische Fasern oder Linsen in rauen Umgebungen.

Technische Spezifikationen