알루미나 세라믹은 주로 산화알루미늄(Al₂O₃)으로 구성된 세라믹 소재로서 뛰어난 특성 조합으로 잘 알려져 있습니다. 이 소재는 높은 기계적 강도, 우수한 경도 및 탁월한 마모 저항성을 제공합니다. 또한 뛰어난 전기 절연성, 강한 화학적 안정성, 탁월한 내열성 및 우수한 유전 특성을 특징으로 하며, 높은 열전도율도 가지고 있습니다. 다만, 열충격 저항성과 파괴 인성은 상대적으로 낮은 편입니다. 알루미나 보호 튜브는 코런덤 튜브 또는 폐쇄형 튜브라고도 하며, 슬립 캐스팅 방식으로 성형됩니다. 이 튜브는 알루미나 함량에 따라 95% 알루미나 (95%), 99% 알루미나 (99%), 99.5% 고순도 및 99.7% 초고순도 등급으로 다양한 응용 요구에 부합합니다. 모든 등급은 우수한 밀도를 제공하며 온도 측정에 적합합니다.
열쌍 알루미나 보호 튜브 주로 온도 감지 소자를 외부 환경으로부터 보호하여 부식, 산화 또는 물리적 손상을 최소화하거나 방지하는 역할을 합니다.
95% 알루미나 보호 튜브: 최대 사용 온도는 1400°C 이하입니다. 흰색과 분홍색으로 제공되며, 성숙되고 대량 생산되는 제품으로 주로 일회용 용융 금속 온도 측정에 사용됩니다.
99.5% 알루미나 보호 튜브: 최대 사용 온도는 1650°C 이하입니다. 연한 베이지색을 띠며 질감이 균일하고 타격 시 맑은 울림 소리가 납니다. 주로 열악한 환경에서 사용되는 열전대에 적용됩니다. 측정 대상 매체와 직접 접촉하기 때문에 높은 재료 순도가 필수적입니다. 이 등급은 국내에서 수입 알루미나 보호 튜브를 대체하기 위해 자주 사용됩니다.
99.7% 알루미나 보호 튜브: 최대 사용 온도가 1700°C 미만입니다. 이 제품은 연한 노란색을 띠며 매우 균일하고 우수한 밀도를 제공합니다. 원료의 수축률이 높아 성형 및 치수 조절에 어려움이 따르며, 이로 인해 수율이 낮고 비용이 높아집니다. 주로 수출 주문, 연구 기관 및 극도로 까다로운 온도 측정 상황에서 사용됩니다.
알루미나 절연 코어 압출 성형 방식으로 제작됩니다. 이 알루미나 절연 코어의 물성은 주성분인 알루미나 에 의해 결정되며, 뛰어난 전기 절연성, 고온 내성(1600°C 이상 견딤), 그리고 기계적 강도를 제공합니다. 전자 및 전력 산업에서 흔히 사용되는 절연 구조 재료입니다.
주요 용도: 고전압 전기 장비, 전자 부품 및 전기 난방 장치에서 와이어와 전극의 절연 지지대 또는 스페이서로 자주 사용되며, 예를 들어 절연 슬리브의 내부 코어, 고온 용광로용 절연 지지대 등이 있다. 일반적으로 와이어 체결을 포함하며, 온도 감지 소자의 서로 다른 극성을 분리하여 간섭이나 단락을 방지하는 역할을 한다.
핵심 제품 장점
제철 및 고온 용광로와 같은 열적 요구가 높은 환경에서도 신뢰성 있는 성능을 보장하기 위해 최대 1700°C의 극한 온도에 견딤.
고전압 및 고온 조건에서도 탁월한 전기 절연을 제공하여 민감한 전자 장치 및 열전대 응용 분야에서 단락을 방지하고 신호 무결성을 보장함.
뛰어난 경도와 기계적 강도를 제공하여 혹독한 산업 환경에서 내부 부품을 물리적 손상, 마모 및 기계적 스트레스로부터 보호합니다.
용융 금속, 공격적인 화학물질 및 대기 가스로부터의 부식 및 산화에 매우 강하여 장기간의 내구성과 측정 정확성을 보장합니다.
알루미나 세라믹의 기술 사양
항목 |
시험 조건 |
단위 기호 |
95% |
99% |
99.5% |
주요 화학 성분 |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
벌크 밀도 |
|
g/cm³ |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
최대 사용 온도 |
|
°C |
1450 |
1600 |
1400 |
물 흡수 |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
굽힘 강도 |
20도 |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
열 팽창 계수 |
25-1000°C |
1 x 10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
열전도 계수 |
20도 |
W/m·k |
16 |
|
|
표준 크기 테이블
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 |
|
대표적인 적용 시나리오
용강 온도 측정
- 시나리오: 전기 아크 용해로 또는 래들 용해로에서 일회용 온도 측정.
- 사용 제품: 비용 효율성을 위한 95% 알루미나 보호 튜브.
- 역할: 튜브는 용융된 강철 욕조에 직접 담그는 방식으로 사용되며, 열전대를 급격한 열충격, 마모 및 용해로부터 중요한 단기간 보호를 제공합니다. 이로 인해 튜브가 소모되기 전 정확한 온도 측정이 가능해집니다.
고온 산업용 퍼니스 프로파일링
- 시나리오: 소결, 열처리 또는 결정 성장 퍼니스 내에서의 연속적인 온도 모니터링 및 열 프로파일링.
- 사용 제품: 알루미나 절연 코어가 장착된 99.5% 알루미나 보호 튜브.
- 역할: 튜브는 열전대를 부식성 분위기와 최대 1650°C까지의 장기간 고온 노출로부터 보호합니다. 절연 코어는 열전대 와이어를 정확하게 분리하고 전기적으로 절연하여 신호 드리프트를 방지하며 시간이 지나도 측정 안정성을 보장합니다.
3. 반도체 제조 공정
- 시나리오: 확산, LPCVD 및 에피택시 반응기에서의 정밀 온도 제어
- 사용 제품: 99.7% 알루미나 보호 튜브
- 역할: 이러한 초정밀 및 고부식성 환경에서 초고순도 튜브는 입자 또는 금속 이온 오염을 방지합니다. 뛰어난 밀도와 안정성 덕분에 가스 배출(outgassing)이나 열화가 없어 공정의 무결성과 웨이퍼 수율 유지에 필수적입니다.
4. 항공우주 및 연구 테스트
- 시나리오: 제트 엔진 테스트 베드, 로켓 노즐 또는 재료 과학 연구에서 극한 온도 측정
- 사용 제품: 99.5% 또는 99.7% 알루미나 보호 튜브
- 역할: 이 튜브는 가장 혹독한 열 및 기계적 스트레스 조건에서도 신뢰성 있는 성능을 제공합니다. 고온 작동 능력과 열 순환 저항성은 프로토타입 테스트 및 첨단 연구에서 정확한 데이터를 확보하는 데 매우 중요합니다.
5. 고전압 히터 및 센서 절연
- 시나리오: 산업용 히터 또는 가마에서 히팅 요소, 센서 또는 전극에 대한 전기 절연 제공.
- 사용된 제품: 알루미나 절연 코어.
- 역할: 이 코어는 고온에서도 우수한 전기 절연성을 유지하는 강력한 기계적 지지체로 작동하여 단락을 방지하고 전기 시스템의 안전하고 신뢰성 있는 작동을 보장합니다.
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