L'alumine céramique, un matériau céramique composé principalement d'oxyde d'aluminium (Al₂O₃), est réputée pour sa combinaison exceptionnelle de propriétés. Elle offre une grande résistance mécanique, une dureté élevée et une excellente résistance à l'usure. Ce matériau se caractérise par une isolation électrique remarquable, une forte stabilité chimique, une excellente résistance aux hautes températures et de bonnes propriétés diélectriques. Elle possède également une conductivité thermique élevée. Toutefois, sa résistance au choc thermique et sa ténacité à la rupture sont relativement faibles. Tubes de protection en alumine, également connus sous le nom de tubes de corindon ou de tubes à extrémité fermée, sont formés par coulage en barbotine. En fonction de leur alumine teneur, ils sont classés en 95 % alumine (95 %), 99 % alumine (99 %), qualité à haute pureté de 99,5 % et qualité extra-haute pureté de 99,7 %, répondant à différentes exigences d'application. Toutes les qualités offrent une bonne densité et conviennent à la mesure de température.
Partie de la chaîne de production tubes de protection en alumine servent principalement à protéger l'élément sensible à la température de l'environnement externe, en minimisant ou empêchant la corrosion, l'oxydation ou les dommages physiques.
tube de protection en alumine 95 % : La température maximale d'utilisation est inférieure à 1400 °C. Disponibles en blanc et rose, ce sont des produits matures, fabriqués en série, souvent utilisés pour la mesure de température du métal en fusion jetable.
tube de protection en alumine 99,5 % : La température maximale d'utilisation est inférieure à 1650 °C. Ces tubes sont ivoire, uniformes dans leur texture, et émettent un son clair lorsqu'on les frappe. Ils sont principalement utilisés pour des thermocouples dans des environnements sévères. En raison du contact direct avec le milieu mesuré, une grande pureté du matériau est essentielle. Cette qualité est souvent utilisée localement pour remplacer les tubes de protection en alumine importés.
tube de protection en alumine 99,7 % : La température maximale d'utilisation est inférieure à 1700 °C. Ces produits sont jaune clair, très uniformes et offrent une excellente densité. Le retrait plus élevé des matières premières pose des défis en matière de formage et de contrôle dimensionnel, ce qui entraîne un rendement inférieur et un coût plus élevé. Ils sont principalement utilisés pour les commandes d'exportation, les instituts de recherche et les applications exigeantes de mesure de température.
Noyaux isolants en alumine sont formés par moulage par extrusion. Le Noyau isolant en alumine les propriétés du matériau sont définies par son composant principal, l'alumine, offrant une excellente isolation électrique, une résistance aux hautes températures (supérieure à 1600 °C) et une grande résistance mécanique. C'est un matériau structurel isolant couramment utilisé dans les industries électronique et électrique.
UTILISATIONS TYPES : Utilisé fréquemment dans les équipements électriques à haute tension, les composants électroniques et les dispositifs de chauffage électrique comme supports ou entretoises isolants pour fils et électrodes, par exemple noyaux internes pour manchons isolants, supports isolants pour fours à haute température. Implique généralement le passage de fils, servant à séparer les différents pôles d'un élément de détection de température afin d'éviter les interférences ou les courts-circuits.
Avantages principaux du produit
- Résilience Exceptionnelle aux Hautes Températures
Résiste à des températures extrêmes jusqu'à 1700 °C, garantissant des performances fiables dans des environnements thermiques exigeants tels que la sidérurgie et les fours à haute température.
- Isolation Électrique Supérieure et Résistance Diélectrique
Assure une excellente isolation électrique même à haute tension et à température élevée, empêchant les courts-circuits et garantissant l'intégrité du signal dans les applications électroniques sensibles et les thermocouples.
- Grande Résistance Mécanique et Résistance à l'Usure
Offre une dureté et une résistance mécanique exceptionnelles, protégeant les composants internes des dommages physiques, de l'abrasion et des contraintes mécaniques dans des environnements industriels sévères.
- Excellente inertie chimique et stabilité
Très résistant à la corrosion et à l'oxydation causées par les métaux en fusion, les produits chimiques agressifs et les gaz atmosphériques, garantissant une durabilité à long terme et une précision de mesure.
SPÉCIFICATION TECHNIQUE DE LA CÉRAMIQUE EN ALUMINE
Article |
Conditions d'essai |
Symbole de l'unité |
95% |
99% |
99.5% |
Ingrédient chimique principal |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Densité de masse |
|
g/cm³ |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
Température maximale d'utilisation |
|
°C |
1450 |
1600 |
1400 |
Absorption d'eau |
|
% |
0 |
0 |
< 0,2 |
Résistance à la flexion |
20°C |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
Coefficient d'expansion thermique |
25-1000°C |
1 x 10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
Coefficient de conductivité thermique |
20°C |
W/m·k |
16 |
|
|
Tableau de taille standard
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 |
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Scénarios d'application typiques
mesure de la température de l'acier en fusion
- Scénario : Mesure de température jetable dans des fours à arc électrique ou des poches.
- Produit utilisé : tube de protection en alumine à 95 % (pour une efficacité économique).
- Rôle : Le tube est immergé directement dans le bain d'acier en fusion. Il assure une protection cruciale à court terme du thermocouple contre les chocs thermiques rapides, l'abrasion et la dissolution, garantissant une mesure précise de la température avant que le tube ne soit consommé.
2. Profilage de four industriel à haute température
- Scénario : Surveillance continue de la température et profilage thermique dans des fours de frittage, de traitement thermique ou de croissance cristalline.
- Produit utilisé : tube de protection en alumine à 99,5 % avec noyaux isolants en alumine.
- Rôle : Le tube protège le thermocouple des atmosphères corrosives et de l'exposition prolongée à des températures allant jusqu'à 1650 °C. Les noyaux isolants séparent précisément les fils du thermocouple et les isolent électriquement, empêchant toute dérive du signal et assurant une stabilité des mesures dans le temps.
3. Processus de fabrication des semi-conducteurs
- Scénario : Contrôle critique de la température dans les réacteurs de diffusion, de LPCVD et d'épitaxie.
- Produit utilisé : Tube de protection en alumine à 99,7 %.
- Rôle : Dans ces environnements ultra-propres et hautement corrosifs, le tube à haute pureté empêche toute contamination par des particules ou des ions métalliques. Sa densité et sa stabilité exceptionnelles garantissent qu'il ne dégaze pas et ne se dégrade pas, ce qui est essentiel pour préserver l'intégrité du procédé et le rendement des wafers.
4. Essais aérospatiaux et de recherche
- Scénario : Mesure de températures extrêmes dans des bancs d'essai de moteurs à réaction, des tuyères de fusée ou des recherches en science des matériaux.
- Produit utilisé : Tube de protection en alumine à 99,5 % ou 99,7 %.
- Rôle : Le tube assure des performances fiables dans les conditions les plus sévères de contraintes thermiques et mécaniques. Sa capacité à supporter les hautes températures et sa résistance aux chocs thermiques sont cruciales pour obtenir des données précises lors des essais de prototypes et des recherches avancées.
5. Isolation pour chauffage et capteur haute tension
- Scénario : Fournir une isolation électrique pour des éléments chauffants, des capteurs ou des électrodes dans des chauffages industriels ou des fours.
- Produit utilisé : Noyau isolant en alumine.
- Rôle : Le noyau agit comme un support mécanique robuste qui maintient une excellente isolation électrique à haute température, empêchant les courts-circuits et assurant le fonctionnement sûr et fiable du système électrique.
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