سرامیک آلومینا، مادهای سرامیکی که عمدتاً از اکسید آلومینیوم (Al₂O₃) تشکیل شده است، به دلیل ترکیب استثنایی خواصش معروف است. این ماده دارای استحکام مکانیکی بالا، سختی عالی و مقاومت بسیار خوب در برابر سایش است. این ماده دارای عایقبندی الکتریکی برجسته، پایداری شیمیایی قوی، مقاومت عالی در دمای بالا و خواص دی الکتریک برتر است. همچنین دارای هدایت حرارتی بالایی است. با این حال، مقاومت آن در برابر ضربه حرارتی و چقرمگی شکست نسبتاً پایین است. لولههای محافظ آلومینا، که به عنوان لولههای کوراندام یا لولههای انتهای بسته نیز شناخته میشوند، به روش ریختهگری لغزشی ساخته میشوند. بر اساس آلومینا محتوای آنها، به انواع 95٪ آلومینا (95٪)، 99٪ آلومینا (99%)، درجه خلوص بالا 99.5% و درجه خلوص بسیار بالا 99.7% که نیازهای کاربردهای مختلف را برآورده میکند. تمامی درجات دارای تراکم مناسبی هستند و برای اندازهگیری دما مناسب میباشند.
ثرموقple لولههای محافظ آلومینا عمدتاً به منظور حفاظت عنصر حساس به دما از محیط خارجی عمل میکنند و خوردگی، اکسیداسیون یا آسیب فیزیکی را به حداقل یا صفر میرسانند.
لوله محافظ آلومینا 95%: حداکثر دمای کارکرد زیر 1400°C است. این محصولات که به رنگهای سفید و صورتی موجود هستند، محصولاتی بومی و انبوه بوده و اغلب برای اندازهگیری دمای فولاد مذاب یکبار مصرف استفاده میشوند.
لوله محافظ آلومینا 99.5%: حداکثر دمای کارکرد زیر 1650°C است. این لولهها رنگ خاکستری کمرنگ داشته، بافتی یکنواخت دارند و هنگام ضربه خوردن صدای جیغمانندی تولید میکنند. عمدتاً در ترموکوپلهای مورد استفاده در محیطهای سخت کاربرد دارند. به دلیل تماس مستقیم با محیط اندازهگیری، خلوص بالای ماده ضروری است. این درجه اغلب در داخل کشور به جای لولههای محافظ آلومینای وارداتی استفاده میشود.
لوله محافظ آلومینا 99.7%: دمای حداکثری کارکرد زیر 1700°C است. این محصولات به رنگ زرد روشن، بسیار یکنواخت بوده و تراکم عالی دارند. جمعشدگی بالاتر مواد اولیه، چالشهایی در شکلدهی و کنترل ابعادی ایجاد میکند که منجر به بازده پایینتر و هزینهی بالاتر میشود. این محصولات عمدتاً برای سفارشات صادراتی، مراکز تحقیقاتی و کاربردهای اندازهگیری دمای بسیار حساس استفاده میشوند.
هستههای عایق آلومینا به روش قالبگیری اکستروژن ساخته میشوند. هسته عایق آلومینا ویژگیهای ماده آن توسط مؤلفه اصلی آن تعریف میشود، آلومینا، که خاصیت عایقبندی الکتریکی عالی، مقاومت در برابر دمای بالا (تحمل دمای بالای 1600°C) و استحکام مکانیکی بالا را فراهم میکند. این ماده یکی از مواد ساختاری عایق متداول در صنایع الکترونیک و برق است.
موارد مصرف معمول: معمولاً در تجهیزات الکتریکی با ولتاژ بالا، قطعات الکترونیکی و دستگاههای گرمایشی الکتریکی به عنوان تکیهگاههای عایق یا فاصلهگذارهای سیمها و الکترودها استفاده میشود؛ به عنوان مثال هستههای داخلی ک sleو عایقی، تکیهگاههای عایقی برای کورههای دمای بالا. این موارد معمولاً شامل عبور سیم هستند و به جداسازی قطبهای مختلف عنصر حسگر دما میپردازند تا از تداخل یا اتصال کوتاه جلوگیری شود.
مزایای اصلی محصول
- مقاومت بسیار بالا در برابر دمای شدید
تحمل دمای بسیار بالا تا 1700°C، که عملکرد قابل اعتمادی را در محیطهای حرارتی سختگیرانه مانند تولید فولاد و کورههای دمای بالا تضمین میکند.
- عایقبندی الکتریکی عالی و استحکام دی الکتریکی بالا
حتی در ولتاژهای بالا و دماهای بالا نیز عزل الکتریکی عالی فراهم میکند و از اتصال کوتاه جلوگیری کرده و صحت سیگنال را در کاربردهای الکترونیکی حساس و ترموکوپل تضمین میکند.
- استحکام مکانیکی بالا و مقاومت در برابر سایش
سختی و استحکم مکانیکی برجستهای ارائه میدهد و قطعات داخلی را در محیطهای صنعتی سخت از آسیب فیزیکی، سایش و تنش مکانیکی محافظت میکند.
- بیاثری و پایداری شیمیایی عالی
مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی و اکسیداسیون ناشی از فلزات مذاب، مواد شیمیایی خورنده و گازهای جوی دارد که دوام طولانیمدت و دقت اندازهگیری را تضمین میکند.
مشخصات فنی سرامیک آلومینا
مورد |
شرایط آزمایش |
نماد واحد |
95% |
99% |
99.5% |
ماده شیمیایی اصلی |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
چگالی حجمی |
|
گرم بر سانتیمتر مکعب |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
حداکثر دمای مجاز استفاده |
|
درجه سانتی گراد |
1450 |
1600 |
1400 |
جذب آب |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
مقاومت خمشی |
20 درجه سانتی گراد |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
ضریب انبساط حرارتی |
25-1000°C |
1 x 10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
ضریب هدایت حرارتی |
20 درجه سانتی گراد |
وات/متر.کلوین |
16 |
|
|
میز با ابعاد استاندارد
φ16×300 |
φ16×500 |
φ16×600 |
φ16×750 |
φ16×1000 |
φ16×1250 |
φ16×1500 |
φ16×1650 |
φ16×2000 |
φ25×600 |
φ25×750 |
φ25×1000 |
φ25×1250 |
φ25×1500 |
φ25×1650 |
φ25×2000 |
φ20×300 |
φ20×750 |
φ20×1000 |
φ20×1250 |
φ20×1500 |
φ20×1650 |
φ20×2000 |
|
سناریوهای کاربردی معمول
اندازهگیری دمای فولاد مذاب
- سناریو: اندازهگیری دمای یک بار مصرفی در کورههای قوس الکتریکی یا کورههای لدله.
- محصول استفاده شده: لوله محافظ آلومینای 95% (برای بهرهوری هزینه).
- نقش: این لوله به طور مستقیم در حمام فولاد مذاب غوطهور میشود. این لوله حفاظت مهم و کوتاهمدتی را برای ترموکوپل در برابر ضربه حرارتی سریع، سایش و حلشدگی فراهم میکند و اطمینان از خواندن دقیق دما را قبل از مصرف شدن لوله فراهم میکند.
پروفایلبندی کوره صنعتی با دمای بالا
- سناریو: نظارت مداوم دما و پروفایلبندی حرارتی در کورههای سینتر کردن، عملیات حرارتی یا رشد کریستال.
- محصول استفاده شده: لوله محافظ آلومینای 99.5% همراه با هستههای عایق آلومینا.
- نقش: این لوله ترموکوپل را از محیطهای خورنده و قرارگیری بلندمدت در دماهای تا 1650°C محافظت میکند. هستههای عایق، سیمهای ترموکوپل را به طور دقیق از هم جدا کرده و از نظر الکتریکی ایزوله میکنند، از انحراف سیگنال جلوگیری کرده و ثبات اندازهگیری را در طول زمان تضمین میکنند.
3. فرآیند تولید نیمهرسانا
- سناریو: کنترل حساس دما در رآکتورهای انتشار، LPCVD و اپیتаксی.
- محصول مورد استفاده: لوله محافظتی آلومینای 99.7%.
- نقش: در این محیطهای فوقالعاده تمیز و بسیار خورنده، لوله با خلوص بسیار بالا از آلودگی ناشی از ذرات یا یونهای فلزی جلوگیری میکند. چگالی عالی و پایداری آن تضمین میکند که دمایش یا تجزیه نشود که این امر برای حفظ یکپارچگی فرآیند و بازده ویفر ضروری است.
4. هوانوردی و آزمایش تحقیقاتی
- سناریو: اندازهگیری دماهای شدید در محوطههای آزمایش موتور جت، نازلهای موشک یا تحقیقات علم مواد.
- محصول مورد استفاده: لوله محافظتی آلومینای 99.5% یا 99.7%.
- نقش: این لوله عملکرد قابل اعتمادی در شدیدترین شرایط تنش حرارتی و مکانیکی فراهم میکند. توانایی کار در دمای بالا و مقاومت در برابر چرخههای حرارتی برای به دست آوردن دادههای دقیق در آزمایش نمونههای اولیه و تحقیقات پیشرفته حیاتی است.
5. عایقبندی سنسور و هیتر ولتاژ بالا
- سناریو: فراهم کردن عایق بندی الکتریکی برای المانهای گرمایشی، سنسورها یا الکترودها در هیترهای صنعتی یا کورهها.
- محصول مورد استفاده: هسته عایق آلومینا.
- نقش: این هسته به عنوان یک تکیهگاه مکانیکی مقاوم عمل میکند و در دمای بالا عایقبندی الکتریکی عالی را حفظ میکند، از اتصال کوتاه جلوگیری میکند و عملکرد ایمن و قابل اعتماد سیستم الکتریکی را تضمین میکند.
EN
