એલ્યુમિના સેરામિક પ્લેટ્સ નીચેના અનેક ઉત્કૃષ્ટ ગુણધર્મો ધરાવે છે:
1.યાંત્રિક ગુણધર્મો
- ઉચ્ચ કઠિનતા: Al2O3 સિરામિક પ્લેટની કઠિનતા હીરા જેવી થોડી અતિ મજબૂત સામગ્રી પછી બીજા નંબરે આવે છે, જેની મોહસ કઠિનતા લગભગ 9 છે. તેથી, તેની ઘસારા સામે ઉત્કૃષ્ટ પ્રતિકારકતા છે અને ઘર્ષણ અને ઘસારાને સહન કરવાની જરૂરિયાત ધરાવતી કેટલીક એપ્લિકેશન સ્થિતિઓમાં તે સારું પ્રદર્શન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે તે યાંત્રિક પ્રક્રિયા ક્ષેત્રમાં ઘસારા સામે રક્ષણ આપતા ઘટક તરીકે વપરાય છે, ત્યારે તે લાંબા સમય સુધી સારી સપાટીની સ્થિતિ જાળવી રાખે છે અને સરળતાથી ખરડાતી કે ઘસાતી નથી.
- ઉચ્ચ મજબૂતી: એલ્યુમિના સિરામિક શીટની સંકોચન મજબૂતી પ્રમાણમાં ઊંચી છે, જે નોંધપાત્ર દબાણ લોડને સહન કરી શકે છે. તેનો ઉપયોગ મોટા દબાણને સહન કરતા રચનાત્મક ઘટકો જેવા ઉપયોગોમાં કરી શકાય છે, જે તણાવ હેઠળ રચનાની સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરે છે. તે જ સમયે, તેની વાંકી મજબૂતી પણ ઘણી કાર્ય સ્થિતિઓની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે, અને તેમાં વાંકી વિકૃતિ કે તૂટવાની સંભાવના ઓછી હોય છે.
2. ઉષ્મા ગુણધર્મો
- ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર: તે ખૂબ જ ઊંચા તાપમાનવાળા વાતાવરણમાં સ્થિર રીતે કામ કરી શકે છે, સામાન્ય રીતે 1600℃ અથવા તેથી વધુ તાપમાન સહન કરી શકે છે. તેથી, તેનો ઉપયોગ ઊંચા તાપમાનવાળા ભઠ્ઠીના લાઇનિંગ, ઊંચા તાપમાનવાળી પાઇપલાઇન્સ અને અન્ય ઊંચા તાપમાનવાળા ઔદ્યોગિક વાતાવરણમાં થાય છે. ઊંચા તાપમાનની સ્થિતિમાં પણ, તે તેની માળખાની સંપૂર્ણતા અને કાર્યક્ષમતાની સ્થિરતા જાળવી રાખે છે.
- ઉચ્ચ ઉષ્મા વાહકતા: તેમાં સાપેક્ષે સારી ઉષ્મા વહનની ક્ષમતા હોય છે અને ઝડપથી ઉષ્મા સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે, જેના કારણે ઉષ્મા ફેલાવો સંબંધિત એપ્લિકેશન સ્થિતિઓમાં તેને લાભ મળે છે, જેમ કે ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના હીટ સિંક્સ, જે ગરમીને સમયસર દૂર કરવામાં મદદ કરે છે અને ઉપકરણોનું ગરમ થવાને કારણે તેની કાર્યક્ષમતા ઘટવી અથવા નુકસાન થવાને અટકાવે છે.
- સારી થર્મલ સ્થિરતા: જ્યારે અચાનક તાપમાનમાં ફેરફાર થાય, ત્યારે એલ્યુમિના સેરામિક શીટ્સ તિરાડો જેવા થર્મલ પ્રેશરના નુકસાનને કારણે ખરાબ થતી નથી, જેનો અર્થ છે કે તેમની પાસે સારી થર્મલ શોક પ્રતિકારકતા છે. આના કારણે તે વારંવાર તાપમાનમાં ફેરફાર થતા કાર્ય વાતાવરણ માટે અનુકૂળ બની શકે છે.
3. વિદ્યુત ગુણધર્મો
- સારી ઇન્સ્યુલેશન: તે ઉત્તમ વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેટિંગ સામગ્રી છે જેમાં અત્યંત ઊંચી પ્રતિરોધકતા હોય છે, જે પ્રવાહને અસરકારક રીતે અવરોધે છે. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને વિદ્યુત ઉપકરણોના ક્ષેત્રમાં, તેનો ઉપયોગ ઇન્સ્યુલેટિંગ ઘટકો બનાવવા માટે થાય છે, જેમ કે હાઇ-વોલ્ટેજ વિદ્યુત ઉપકરણો માટેના ઇન્સ્યુલેટિંગ ગેસ્કેટ્સ, જે વિદ્યુત ઉપકરણોનો સુરક્ષિત ઉપયોગ સુનિશ્ચિત કરે છે અને લીકેજ જેવી વિદ્યુત ખામીઓને રોકે છે.
4. રાસાયણિક ગુણધર્મો
- મજબૂત રાસાયણિક સ્થિરતા: તે ઍસિડ અને ક્ષાર સંક્ષારણ સામે પ્રતિરોધક છે અને મોટાભાગના રાસાયણિક પદાર્થો માટે ઉત્તમ સહનશીલતા ધરાવે છે. રસાયણ અને ઔષધીય ઉદ્યોગોમાં, વિવિધ રાસાયણિક પદાર્થો સાથે સંપર્કમાં આવે ત્યારે પણ તે લાંબા સમય સુધી તેના ગુણધર્મો અને રચના જાળવી રાખી શકે છે, નુકસાન વગર, અને સંક્ષારણ-પ્રતિરોધક કન્ટેનરો, પાઇપ લાઇનિંગ અને અન્ય ઘટકો તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે.
-
એલ્યુમિના સેરામિક શીટના મુખ્ય ઉપયોગ: ઉપરોક્ત ગુણધર્મોના આધારે, એલ્યુમિના સેરામિક શીટ્સ ઉદ્યોગ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને મેડિકલ જેવા અનેક ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. સ્વાભાવિક ઉપયોગો નીચે મુજબ છે:
1. ઉદ્યોગમાં ઘસારા સામે રક્ષણ માટે
- ખનન/બાંધકામ સામગ્રી: તેનો ઉપયોગ ક્રશર લાઇનર્સ, પરિવહન પાઇપ્સની આંતરિક લાઇનિંગ અને બોલ મિલ્સમાં ઘસવાના માધ્યમ તરીકે થાય છે, જે ઉપકરણો પર કાચી માલ, સિમેન્ટના કણોના ઘસારાને ઘટાડે છે અને ઉપકરણની સેવા આયુ 3 થી 5 ગણી લંબાવે છે.
- યાંત્રિક પ્રક્રિયા: મશીન ટૂલ ગાઇડવે અને ટૂલ હેડ્સ માટે ઘસારા પ્રતિરોધક સ્ટ્રીપ્સ તરીકે (ધાતુના આધાર સાથે જોડાણમાં), તે કટિંગ ચોકસાઈ અને ટૂલની ટકાઉપણું વધારે છે.
- નવી ઊર્જા: લિથિયમ બેટરીની કેથોડ સામગ્રીની સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, તે ભઠ્ઠીની અંદરની લાઇનિંગ અને ફાયરિંગ ટ્રે તરીકે કાર્ય કરે છે, જે ઉચ્ચ તાપમાન અને પાઉડર ઘસારાનો પ્રતિકાર કરે છે અને અશુદ્ધિઓ દ્વારા દૂષણ અટકાવે છે.
2. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને વિદ્યુત એન્જિનિયરિંગનું ક્ષેત્ર
- પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ: IGBT મોડ્યુલ્સ અને થાયરિસ્ટર્સ માટે ઇન્સ્યુલેટિંગ સબસ્ટ્રેટ તરીકે, તેમાં ઉચ્ચ ઇન્સ્યુલેશન અને થર્મલ વાહકતા (ઉષ્ણતા ડિસિપેશનમાં મદદ) બંને લક્ષણો છે, જે પરંપરાગત એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ સેરામિક્સને બદલે છે (ઓછી કિંમતે).
- ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો: સેરામિક કેપેસિટર કેસિંગ અને ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ પેકેજિંગ બેઝ માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જે તેની રાસાયણિક સ્થિરતાનો લાભ લઈને ભેજ અને અશુદ્ધિઓથી અલગ કરે છે, જેથી ઘટકોની લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા ખાતરી થાય છે.
- ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સાધનો: ઉચ્ચ વોલ્ટેજ ઇન્સ્યુલેટર્સ અને વેક્યુમ સ્વીચ આર્ક એક્સિંગ્યુઇશિંગ ચેમ્બરના ઘટકો તરીકે, તે 10kV થી વધુના ઉચ્ચ વોલ્ટેજને સહન કરી શકે છે અને ભેજયુક્ત વાતાવરણમાં ઇન્સ્યુલેશન કાર્યક્ષમતા ઘટાડતું નથી.
3. ઉચ્ચ તાપમાન અને સંક્ષારક વાતાવરણ
- ધાતુકર્મ: સ્ટીલ મેળવણીની ચાલુ રેડવાની મશીનોના મોલ્ડમાં તાંબાની પ્લેટોની આંતરિક લાઇનિંગ અને બિન-લોખંડયુક્ત ધાતુ ગળતી ભઠ્ઠીઓમાં અગ્નિસહનશીલ ઈંટો તરીકે, તે પીગળેલા સ્ટીલ/પીગળેલા એલ્યુમિનિયમના ઉચ્ચ તાપમાનના ક્ષય અને ધોવાણને પ્રતિકાર કરે છે.
- રસાયણ ઉદ્યોગ: તે પ્રતિક્રિયા કરતાં પાત્રો અને ઉત્પ્રેરક વાહકોની આંતરિક લાઇનિંગ તરીકે ઉપયોગ થાય છે. તે મજબૂત ઍસિડ (જેમ કે સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ, નાઇટ્રિક ઍસિડ) અને મજબૂત આલ્કલી (જેમ કે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ) વાતાવરણમાં સ્થિર રહે છે અને પ્રતિક્રિયા કરતા પદાર્થો સાથે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા કરતું નથી.
- પર્યાવરણ સંરક્ષણ: કચરાના સળગાવવાના ભઠ્ઠાઓમાં ધુમાડાની અંદરની લાઇનિંગ અને ડિસલ્ફરાઇઝેશન ટાવર્સની કાટ સામેની પરતૂ તરીકે, તે 800-1000℃ ના ઊંચા તાપમાન અને સલ્ફર યુક્ત ધુમાડાના કાટ સામે ટકી શકે છે.
4. મેડિકલ અને સચોટતાના ક્ષેત્રો
- મેડિકલ ઉપકરણો: આનો ઉપયોગ કૃત્રિમ સાંધા (જેમ કે હિપ જોડાણની લાઇનિંગ) અને દાંતના ઇમ્પ્લાન્ટ એબ્યુટમેન્ટ્સ બનાવવા માટે થાય છે. તેમની જૈવિક સહિષ્ણુતા (ઝેરી નહીં અને રિજેક્શન પ્રતિક્રિયા ન કરાવવી) અને ઘસારા સામેની ટકાઉપણાનો ઉપયોગ કરીને, તેમની સેવા આયુષ્ય 15-20 વર્ષ સુધી પહોંચી શકે છે.
- સચોટ માપન: ગેજ બ્લોક્સ અને કેલિબ્રેશન ગેજના આધાર તરીકે, તેનો ઓછો પ્રસરણ ગુણાંક ખાતરી આપે છે કે તાપમાનમાં ફેરફાર થતાં પરિમાણોની સચોટતાની ભૂલ ≤0.001mm હોય, જે માઇક્રોમીટર સ્તરે માપનની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.
ઉત્પાદન પરિમાણ કોષ્ટક
| મુખ્ય રાસાયણિક ઘટક |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
| ગોઠવણીની ઘનતા |
|
ગ્રામ/સેમી³ |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| મહત્તમ ઉપયોગ તાપમાન |
|
|
1450°C |
1600°C |
1400°C |
| પાણીની અભિગ્રહણ |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
| વળાંક તાકાત |
20°C |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
| ઉષ્મીય પ્રસરણનો ગુણાંક |
25 - 1000°C |
1×10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| ઉષ્મીય વાહકતાનો ગુણાંક |
20°C |
વોટ/મીટર·કેલ્વિન |
16 |
30.0 |
18 |



