고온 산업용 ZrO2 파이프 열 절연 정밀 지르코니아 세라믹 튜브

지르코니아 튜브는 고품질 지르코니아 세라믹 소재로 제작된 관형 부품으로, 지르코니아 세라믹 성형 부품의 중요한 범주에 속합니다. 이 제품은 지르코니아 소재의 뛰어난 특성을 잘 보여주며 특정 응용 분야에서 대체할 수 없는 역할을 수행합니다.

성능 특성

지르코니아 튜브는 지르코니아 세라믹이 가진 대부분의 우수한 특성을 계승하고 있으며, 관형 구조 덕분에 독특한 기능성도 갖추고 있습니다.

• 탁월한 고온 성능 및 열 절연 성능

• 고온 안정성: 최대 1100℃의 온도에서 안정적으로 장시간 작동할 수 있으며(안정제의 종류와 비율에 따라 다름), 쉽게 연화되거나 변형되지 않습니다. °C -1500°C  (depending on the type and proportion of stabilizer), and is not easily softened or deformed.
• 매우 낮은 열 전도율: 지르코니아는 대부분의 금속 및 산화물 세라믹(예: 알루미나)보다 훨씬 낮은 열 전도율을 가지는 공인된 고급 단열 재료입니다. 이러한 특성 덕분에 지르코니아 튜브는 이상적인 고온용 가마관 및 열 절연 슬리브로 사용됩니다.

• 뛰어난 기계적 성능

• 높은 인성: '상전이 인성화' 메커니즘 덕분에 지르코니아 튜브는 알루미나 튜브와 같은 다른 세라믹 튜브에 비해 더 높은 충격 및 파단 저항성을 가지며, 기계적 충격과 열충격에 대한 내성도 우수합니다.
• 높은 강도: 일정한 내압 및 외압과 기계적 하중을 견딜 수 있습니다.

• 탁월한 내식성

• 대부분의 산, 염기, 용융 금속 및 유리에 대해 탁월한 내성을 가지며 부식되지 않습니다. 이를 통해 극도로 혹독한 화학 환경에서 사용할 수 있습니다.

• 특수 전기적 특성

• 고온 이온 전도성: 이트륨 산화물과 같은 안정제를 첨가하면 고온에서(일반적으로 600℃ 이상) 산소 이온 도체가 됩니다. °C 이는 산소 센서의 핵심 구성 요소로 사용되는 기본 원리입니다.
• 상온 절연성: 상온에서 우수한 전기 절연체입니다.

• 낮은 열팽창계수

• 열팽창 계수가 특정 금속(예: 강철)과 유사하여 금속 부품과의 패키징 또는 조합 시 우수한 열적 호환성을 가지며, 이는 열응력을 줄일 수 있다.

장점

• 통합된 내고온성 및 단열 기능: 자체적으로 고온에 견디며 열전달을 효과적으로 차단하고 외부 부품을 보호할 수 있다.
• 긴 수명과 높은 신뢰성: 고온, 마모, 부식과 같은 열악한 작동 조건에서 금속 파이프 및 일반 세라믹 파이프보다 훨씬 긴 수명을 제공하여 정지 시간과 교체 빈도를 줄일 수 있다.
• 화학적 불활성: 처리되는 물질(예: 고순도 물질 및 용융 물질)을 오염시키지 않아 공정의 청결성을 보장한다.
• 다기능성: 구조 부품일 뿐만 아니라 산소 이온 전도, 광학 창 등과 같은 기능 부품으로서의 역할도 수행할 수 있다.

적용 범위

지르코니아 튜브의 독특한 특성 덕분에 이들은 다양한 첨단 기술 및 산업 분야에서 핵심 구성 요소로 사용된다.

• 고온 산업용 킬른 및 소결 장비

• 용광로 튜브: 진공 용광로 및 분위기 용광로에서 재료 운반체 또는 반응실로 사용되며, 극도로 높은 작동 온도를 견딜 수 있다.
• 열전대 보호 튜브: 내부 열전대가 용융 금속 및 부식성 분위기에 의한 직접적인 부식으로부터 보호받도록 하여, 온도 측정의 정확성과 수명을 보장한다.
• 플레이트 압입식 가마 및 롤러 가마용 롤러 바: 고온 강도와 크리프 저항성이 뛰어나 가마 내 작업물의 이송을 지지하는 데 사용할 수 있다.

• 센서(주요 응용 분야)

• 산소 센서: 가장 전형적인 응용 사례이다. 다음과 같은 분야에 널리 사용된다.
• 자동차 엔진: 배기가스 내 산소 함량을 감지하여 전자 제어 장치(ECU)에 피드백 신호를 제공하고 공기-연료 비율(Lambda 센서)의 정밀한 제어를 실현한다.
• 산업용 연소 제어: 보일러, 용광로 등의 배기가스 내 산소 함량을 모니터링하여 연소를 최적화하고 에너지를 절약합니다.
• 금속 열처리: 용체 분위기의 탄소 포텐셜을 제어합니다.
• 작동 원리: 지르코니아 튜브가 고온에서 산소 이온의 전도 특성을 이용하여 튜브 내외부의 산소 농도가 다를 때 전위차(넬스트 효과)를 발생시킵니다.

• 제철 및 유리 산업

• 용융 금속 산소 프로브: 용강 또는 용동과 같은 용융 금속에 직접 삽입하여 산소 함량을 신속하게 측정합니다.
• 유리 레벨 센서 및 흐름 구멍: 유리 용액의 부식에 저항하며 용융 유리를 제어하고 접촉하는 데 사용됩니다.

• 신에너지 및 과학 연구

• 고체 산화물 연료전지: 전해질 막으로서 고온에서 산소 이온을 전도시키며, 셀의 핵심 발전 구성 요소입니다.
• 실험실 반응기: 고온 및 부식에 강한 환경이 필요한 화학 합성 및 소재 연구에 사용됨.

• 기타 분야

• 내마모성 라이닝: 고도의 마모성이 있는 분말 또는 슬러리를 운반하는 파이프 라인에 사용되는 라이닝.
• 광학 장치 보호 튜브: 열악한 환경에서 광섬유 또는 렌즈를 보호함.

기술 사양