La ceramica in allumina, un materiale ceramico composto principalmente da ossido di alluminio (Al₂O₃), è rinomata per la sua eccezionale combinazione di proprietà. Offre elevata resistenza meccanica, durezza superiore e ottima resistenza all'usura. Questo materiale si caratterizza per un'elevata isolamento elettrico, una forte stabilità chimica, un'eccellente resistenza alle alte temperature e proprietà dielettriche superiori. Possiede inoltre un'elevata conducibilità termica. Tuttavia, la sua resistenza al shock termico e la tenacità alla frattura sono relativamente più basse. Tubi di protezione in allumina, noti anche come tubi in corindone o tubi chiusi ad un'estremità, sono formati mediante colata in sospensione. In base al loro allumina contenuto, sono classificati in 95% allumina (95%), 99% allumina (99%), gradi di purezza elevata al 99,5% e di purezza extra elevata al 99,7%, pensati per soddisfare diverse esigenze applicative. Tutti i gradi offrono una buona densità e sono adatti per la misurazione della temperatura.
Termopare tubi di protezione in allumina proteggono principalmente l'elemento sensibile alla temperatura dall'ambiente esterno, riducendo o impedendo corrosione, ossidazione o danni fisici.
tubo di Protezione in Allumina 95%: La temperatura massima di esercizio è inferiore a 1400°C. Disponibili in bianco e rosa, si tratta di prodotti maturi e prodotti in serie, spesso utilizzati per la misurazione della temperatura dell'acciaio fuso monouso.
tubo di Protezione in Allumina 99,5%: La temperatura massima di esercizio è inferiore a 1650°C. Di colore avorio, con struttura uniforme e producono un suono chiaro e risonante quando colpiti. Sono principalmente utilizzati per termocoppie in ambienti difficili. A causa del contatto diretto con il mezzo da misurare, è essenziale un'elevata purezza del materiale. Questo grado è spesso utilizzato a livello domestico come sostituto dei tubi di protezione in allumina importati.
tubo di Protezione in Allumina 99,7%: La temperatura massima di servizio è inferiore a 1700°C. Sono di colore giallo chiaro, molto uniformi e offrono un'eccellente densità. L'elevato restringimento del materiale grezzo pone sfide nella formatura e nel controllo dimensionale, con conseguente resa inferiore e costo maggiore. Vengono utilizzati principalmente per ordini di esportazione, istituti di ricerca e scenari di misurazione della temperatura estremamente impegnativi.
Nuclei isolanti in allumina sono formati mediante stampaggio per estrusione. Il Nucleo isolante in allumina le cui proprietà del materiale sono definite dal componente principale, allumina, offrendo un'eccellente isolamento elettrico, resistenza ad alte temperature (superiori a 1600°C) e resistenza meccanica. È un materiale strutturale isolante comune nei settori elettronico ed energetico.
IMPIEGHI TIPICI: Spesso utilizzato in apparecchiature elettriche ad alta tensione, componenti elettronici e dispositivi di riscaldamento elettrico come supporti isolanti o distanziali per cavi ed elettrodi, ad esempio nuclei interni per manicotti isolanti, supporti isolanti per forni ad alta temperatura. Comportano tipicamente il passaggio di fili, servendo a separare i diversi poli di un elemento sensibile alla temperatura per prevenire interferenze o cortocircuiti.
Vantaggi principali del prodotto
- Eccezionale Resistenza alle Alte Temperature
Resiste a temperature estreme fino a 1700 °C, garantendo prestazioni affidabili in ambienti termici gravosi come nella produzione dell'acciaio e nei forni ad alta temperatura.
- Eccellente Isolamento Elettrico e Resistenza Dielettrica
Fornisce un isolamento elettrico ottimale anche a elevate tensioni e temperature elevate, prevenendo cortocircuiti e garantendo l'integrità del segnale in applicazioni elettroniche sensibili e nelle termocoppie.
- Elevata Resistenza Meccanica e all'Usura
Offre un'elevata durezza e resistenza meccanica, proteggendo i componenti interni da danni fisici, abrasione e sollecitazioni meccaniche in ambienti industriali gravosi.
- Eccellente inerzia chimica e stabilità
Altamente resistente alla corrosione e all'ossidazione causate da metalli fusi, sostanze chimiche aggressive e gas atmosferici, garantendo durata nel tempo e precisione delle misurazioni.
SPECIFICHE TECNICHE DELLA CERAMICA IN ALLUMINA
Voce |
Condizione di prova |
Simbolo dell'unità |
95% |
99% |
99.5% |
Ingrediente chimico principale |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Densità di massa |
|
g/cm3 |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
Temperatura massima di utilizzo |
|
°C |
1450 |
1600 |
1400 |
Assorbimento idrico |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
Resistenza alla flessione |
temperatura 20°C |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
Coefficiente di espansione termica |
25-1000°C |
1 x 10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
Coefficiente di conducibilità termica |
temperatura 20°C |
W/m·k |
16 |
|
|
Tavolo di dimensioni 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 |
|
Scenari di applicazione tipici
misurazione della Temperatura dell'Acciaio Fuso
- Scenario: Misurazione della temperatura monouso in forni a induzione o forni per pozzetto.
- Prodotto Utilizzato: Tubo di Protezione in Alumina al 95% (per efficienza economica).
- Ruolo: Il tubo viene immerso direttamente nel bagno di acciaio fuso. Offre una protezione fondamentale, a breve termine, al termocoppia da shock termici rapidi, abrasione e dissoluzione, garantendo una lettura precisa della temperatura prima che il tubo venga consumato.
2. Profilatura di Forni Industriali ad Alta Temperatura
- Scenario: Monitoraggio continuo della temperatura e profilatura termica in forni per sinterizzazione, trattamento termico o crescita di cristalli.
- Prodotto Utilizzato: Tubo di Protezione in Alumina al 99,5% con anime isolanti in alumina.
- Ruolo: Il tubo protegge il termocoppia da atmosfere corrosive e dall'esposizione prolungata a temperature fino a 1650°C. Le anime isolanti separano con precisione i fili del termocoppia e li isolano elettricamente, prevenendo deriva del segnale e garantendo stabilità delle misurazioni nel tempo.
3. Processo di produzione dei semiconduttori
- Scenario: Controllo critico della temperatura nei reattori di diffusione, LPCVD ed epitassiali.
- Prodotto utilizzato: Tubo di protezione in allumina al 99,7%.
- Ruolo: In questi ambienti estremamente puliti e altamente corrosivi, il tubo ad alta purezza impedisce la contaminazione da particolato o ioni metallici. La sua eccellente densità e stabilità garantiscono l'assenza di degasaggio o degrado, elemento essenziale per mantenere l'integrità del processo e il rendimento delle wafer.
4. Aerospace e test di ricerca
- Scenario: Misurazione di temperature estreme in banci prova motori a getto, ugelli di razzi o nella ricerca nel campo della scienza dei materiali.
- Prodotto utilizzato: Tubo di protezione in allumina al 99,5% o al 99,7%.
- Ruolo: Il tubo offre prestazioni affidabili anche nelle condizioni più gravose di stress termico e meccanico. La sua capacità di resistere ad alte temperature e ai cicli termici è fondamentale per ottenere dati accurati nei test sui prototipi e nella ricerca avanzata.
5. Isolamento per riscaldatori e sensori ad alta tensione
- Scenario: Fornire isolamento elettrico per elementi riscaldanti, sensori o elettrodi in riscaldatori industriali o forni.
- Prodotto utilizzato: Nucleo isolante in allumina.
- Ruolo: Il nucleo funge da supporto meccanico robusto che mantiene un eccellente isolamento elettrico ad alte temperature, prevenendo cortocircuiti e garantendo il funzionamento sicuro e affidabile del sistema elettrico.
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