توضیحات مختصر محصول
- 1. سختی بالا، مقاوم در برابر سایش و خوردگی
- 2. عملکرد عایقی عالی و مقاومت در برابر دمای بالا
- 3. پایداری حرارتی خوب و قابلیت سفارشیسازی اندازه
توضیحات محصول
1. عملکرد مکانیکی عالی و مقاومت در برابر سایش
این ماده معمولاً میتواند فشارهای بالاتر از 2500 مگاپاسکال را بدون تغییر شکل پلاستیکی یا گسیختگی تحمل کند و بنابراین برای قطعات ساختاری که باید بارهای سنگینی را تحمل کنند، بسیار مناسب است. در عین حال، دارای مدولال انعطافپذیری بالا بوده و در حالت بارگذاری تغییر شکل خمیدگی بسیار ناچیزی دارد که ثبات ابعادی و دقت را هنگام استفاده به عنوان یک محور دقیق یا عنصر اندازهگیری تضمین میکند. در مقایسه با مواد فلزی سنگین، چگالی سرامیک آلومینایی تنها 3.6 تا 3.9 گرم بر سانتیمتر مکعب است و به سبکی بسیار خوبی دست مییابد. این موضوع یک مزیت کلیدی برای تجهیزات با سرعت بالا است که نیازمند کاهش اینرسی قطعات متحرک هستند، مانند ماشینآلات نساجی و میلههای سرعت بالا. با در نظر گرفتن این ویژگیهای مکانیکی، میلههای سرامیکی آلومینایی به انتخابی ایدهآل برای جایگزینی میلههای فلزی سنتی در محیطهای دمای بالا، سایش شدید و بارهای سنگین تبدیل شدهاند. این میلهها میتوانند عمر مفید تجهیزات را بهطور قابل توجهی افزایش دهند و فراوانی تعمیر و نگهداری و هزینهها را کاهش دهند.
2. مقاومت عالی در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر ضربه حرارتی
در زمینه کاربردهای دمای بالا، عملکرد میلههای سرامیکی آلومینایی بهمراتب از اکثر مواد فلزی و پلیمری فراتر است. خواص فیزیکی و شیمیایی آن در دمای بالا بسیار پایدار است و نقطه ذوب آن تا 2050 ℃ میرسد و میتواند در دمای کاری بلندمدت 1650 ℃، شکل اولیه، اندازه و استحکام مکانیکی خود را حفظ کند. برخلاف اکسیداسیون، خزش و کاهش سریع استحکام که در مواد فلزی در دمای بالا رخ میدهد، میلههای سرامیکی آلومینایی در محیطهای دمای بالا بهندرت دچار اکسیداسیون میشوند و مقاومت بسیار بالایی در برابر خزش دارند. این میلهها میتوانند برای مدت طولانی نیروی پیشبار تعیینشده یا نیروی نگهدارنده را حفظ کنند که این امر برای کاربردهایی مانند قطعات کوره، میلههای حامل سینترشده و لولههای کوره دمای بالا حیاتی است.
مهمتر از همه، مقاومت عالی آن در برابر شوک حرارتی - یعنی توانایی مقاومت در برابر آسیب ناشی از تنشهای حرارتی که به دلیل تغییرات سریع دما ایجاد میشود. از طریق کنترل دقیق فرمولاسیون و فرآیند سینترینگ، میلههای سرامیکی آلومینای باکیفیت میتوانند بدون ترک خوردن، از دمای بسیار بالا تا دمای محیط به صورت ناگهانی خنک شوند (یا برعکس). این ویژگی از ضریب انبساط حرارتی متعادل و هدایت حرارتی عالی آن ناشی میشود که انتقال گرمای نسبتاً یکنواخت در ماده را ممکن میسازد و از تمرکز تنش محلی جلوگیری میکند. به عنوان مثال، در فرآیندهای تولید نیمهرساناها، به عنوان بازوی حامل ویفر یا قطعهی تجهیزات عملیات حرارتی، لازم است به طور مکرر بین محفظه گرمایش و ایستگاه خنککننده حرکت کند؛ در صنعت عملیات حرارتی فلزات، به عنوان ریل هدایت یا غلتک، باید تحمل نوسانات شدید دمایی ناشی از قطعهکار را داشته باشد. در این شرایط سخت چرخههای حرارتی، میلههای سرامیکی آلومینا به دلیل مقاومت عالی در برابر شوک حرارتی، ادامهدار بودن فرآیند و قابلیت اطمینان تجهیزات را تضمین میکنند.
3. پایداری شیمیایی عالی و مقاومت در برابر خوردگی
میلههای سرامیکی اکسید آلومینیوم دارای بیفعالیت شیمیایی استثنایی هستند که به آنها امکان میدهد در محیطهای بسیار خورنده متعددی بهصورت پایدار کار کنند؛ عملکردی که توسط مواد فلزی معمولی یا حتی آلیاژهای خاص قابل رقابت نیست. ساختار بلوری پایدار α-آلومینا در برابر اکثر محیطهای شیمیایی مقاومت قوی از خود نشان میدهد، چه در معرض اسیدهای قوی معدنی (مانند اسید هیدروکلریک، اسید سولفوریک، اسید نیتریک)، بازهای قوی (مانند سدیم هیدروکسید)، یا انواع هالوژنها، محلولهای نمک و حلالهای آلی قرار گیرد، هیچکدام نمیتوانند بهطور مؤثر آن را خورد کنند. بنابراین، این ماده بهطور گسترده در صنایع شیمیایی، دارویی، پتروشیمی و الکتروپلاستی برای ساخت محورهای همزن، میلههای شیرها، لاینرهای پمپ، نازلها و همچنین قطعات نگهدارنده و ثابتکننده در رآکتورهای مختلف استفاده میشود.
برخلاف فلزاتی که برای دستیابی به مقاومت در برابر خوردگی به لایههای پسیویشن سطحی (مانند لایههای اکسید کروم در فولاد ضدزنگ) وابسته هستند، مقاومت در برابر خوردگی سرامیک آلومینایی یک خاصیت ذاتی است که در تمام حجم ماده وجود دارد. حتی اگر سطح آن در اثر استفاده طولانیمدت خراشیده یا ساییده شود، مواد داخلی تازه نمایانشده باز هم دارای همان مقاومت در برابر خوردگی هستند و باعث بروز مشکلات رایجی مانند خوردگی گالکانی، خوردگی بین دانهای یا ترک خوردگی تنشی در مواد فلزی نمیشوند. در محیطهای دریایی یا کاربردهای حاوی یونهای کلرید، این ماده کاملاً در برابر خوردگی مقاوم است و دوام بینظیری در طولانیمدت فراهم میکند. علاوه بر این، خلوص شیمیایی بسیار بالای آن تضمین میکند که در حین کار هیچ یون فلزی یا آلاینده دیگری به محیط فرآیند وارد نمیشود؛ ویژگیای کلیدی و ضروری برای حفظ خلوص محصول در زمینههای بیوتکنولوژی، فرآوری مواد غذایی و سنتز شیمیایی پیشرفته.
4. عایل بودن الکتریکی عالی و تلفات دیالکتریک پایین
به عنوان یک سرامیک با عملکرد بالا و خواص ممتاز، میله سرامیکی آلومینا یک ماده عایق الکتریکی بسیار عالی است. مقاومت حجمی آن در دمای اتاق بسیار بالا است و حتی زمانی که دما به 500 درجه سانتیگراد برسد نیز پایداری عایقی در دمای بالا از حد دسترس اکثر مواد عایق آلی فراتر است. استحکام دیالکتریک (ولتاژ شکست) آن معمولاً در محدوده 15 تا 25 کیلوولت بر میلیمتر است که میتواند به طور مؤثر از پدیده شکست الکتریکی در محیطهای با ولتاژ بالا جلوگیری کند و ایمنی تجهیزات و اپراتورها را تضمین نماید.
علاوه بر خواص عایقی اولیه، میلههای سرامیکی آلومینا دارای ویژگیهایی از جمله ثابت دیالکتریک پایین و تلفات دیالکتریک کم نیز هستند. این بدان معناست که در میدانهای الکتریکی متناوب با فرکانس بالا، این ماده مانند برخی دیگر از مواد، انرژی الکتریکی زیادی را ذخیره نمیکند یا گرمای قابل توجهی (تلفات دیالکتریک) تولید نمیکند. این ویژگی آن را به مادهای بسیار مناسب برای استفاده در زیرلایهها، نگهدارندهها و پوستههای عایقی تجهیزات ارتباطی فرکانس بالا، قطعات مایکروویو، سیستمهای رادار و انواع قطعات الکترونیکی تبدیل میکند. به عنوان مثال، در دستگاههای الکترونیکی که در محیط خلأ کار میکنند، اغلب به عنوان میله عایقی برای نگهداری و جداسازی الکترودها استفاده میشود تا ایزولاسیون الکتریکی حفظ شود و از تلفات انرژی فرکانس بالا جلوگیری شود. در همین حال، این ماده ذاتاً غیرمغناطیسی بوده و دارای قابلیت مغناطیسی صفر است، تحت تأثیر میدانهای مغناطیسی خارجی قرار نمیگیرد و بر توزیع میدان مغناطیسی اطراف خود تداخلی ایجاد نمیکند. این ویژگی باعث میشود که این ماده در دستگاههای تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI)، شتابدهندههای ذرات و انواع دستگاههای دقیق اندازهگیری الکترومغناطیسی به عنوان یک ماده ساختاری عملکردی جایگزینناپذیر عمل کند.
جدول پارامترهای محصول
| ماده شیمیایی اصلی |
|
|
Al2O3 |
Al2O3 |
Al2O3 |
| چگالی حجمی |
|
گرم/سانتیمتر مکعب |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| حداکثر دمای مجاز استفاده |
|
|
1450°C |
1600°C |
۱۴۰۰°C |
| 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 |
1X 10-6/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| ضریب هدایت حرارتی |
20 درجه سانتی گراد |
W/m °K |
16 |
30 |
18 |
EN
