Zirkonia buis is een buisvormig onderdeel gemaakt van hoogwaardig zirkonia keramisch materiaal, wat een belangrijke categorie vormt binnen gevormde zirkonia keramische onderdelen. Het belichaamt de uitstekende eigenschappen van zirkonia materialen en vervult een onvervangbare rol in specifieke toepassingssituaties.
Prestatiekenmerken
Zirkonia buizen erven de meeste uitstekende eigenschappen van zirkonia keramiek en beschikken over bepaalde unieke functionaliteiten als gevolg van hun buisvormige geometrie.
- Uitstekende hoge temperatuurprestaties en thermische isolatie
-
Hoge temperatuurstabiliteit: Het kan langdurig stabiel functioneren bij temperaturen tot 1100 °C -1500°C (afhankelijk van het type en aandeel van stabilisator), en is niet gemakkelijk te vervormen of te verzachten.
- Extreem lage warmtegeleidbaarheid: Het is erkend als geavanceerd isolatiemateriaal met een warmtegeleidingsvermogen dat veel lager is dan dat van de meeste metalen en oxidekeramieken (zoals aluminia). Hierdoor zijn zirkonia buizen ideaal als hoge-temperatuurovensbuizen en thermische isolatiehulzen.
- Uitstekende mechanische prestaties
- Hoge taaiheid: Dankzij het "fasetransitie-versterkings"-mechanisme hebben zirkoniatubes een hogere slag- en breukweerstand in vergelijking met andere keramische tubes (zoals alumina tubes), en een betere weerstand tegen mechanische schokken en thermische schokken.
- Hoge sterkte: in staat om bepaalde interne en externe drukken en mechanische belastingen te weerstaan.
- Uitstekende Corrosiebestendigheid
- Heeft uitstekende weerstand tegen de meeste zuren, basen, gesmolten metalen en glas, en zal niet corroderen. Dit maakt het geschikt voor gebruik in uiterst agressieve chemische omgevingen.
- Speciale elektrische eigenschappen
-
Hoge temperatuur iongeleiding: Wanneer gedoteerd met stabilisatoren zoals yttriumoxide, wordt het bij hoge temperaturen (meestal >600 °C ) een zuurstofionengeleider. Dit is het fundamentele principe achter het gebruik ervan als kerncomponent van een zuurstofsensor.
- Kamertemperatuur isolatie: Het is een uitstekende elektrische isolator bij kamertemperatuur.
- Lage Coëfficiënt van Thermische Uitbreiding
- De uitzettingscoëfficiënt vanwege warmte is dicht bij die van bepaalde metalen (zoals staal), en het heeft een goede thermische compatibiliteit wanneer het verpakt of gecombineerd wordt met metalen onderdelen, wat de thermische spanning kan verminderen.
Voordelen
- Geïntegreerde hoge temperatuurbestendigheid en isolatie: Het kan zelf hoge temperaturen weerstaan, effectief warmteoverdracht blokkeren en externe componenten beschermen.
- Levensduur en hoge betrouwbaarheid: Onder zware werkomstandigheden zoals hoge temperatuur, slijtage en corrosie, is de levensduur aanzienlijk langer dan die van metalen buizen en gewone keramische buizen, waardoor de frequentie van stilstand en vervanging afneemt.
- Chemische inertie: Het verontreinigt de verwerkte materialen (zoals hoogzuivere materialen en gesmolten materialen) niet, en waarborgt de reinheid van het proces.
- Multifunctionaliteit: Het is zowel een constructief element als een functioneel onderdeel (zoals zuurstofionengeleiding, optische vensters, enz.).
Toepassingsgebied
De unieke eigenschappen van zirkoniatubes maken hen een kerncomponent in meerdere hoogwaardige technologische en industriële sectoren.
- Industriële ovens voor hoge temperaturen en sinterapparatuur
- Oventube: gebruikt in vacuümovens en atmosfeerovens, als materiaaldrager of reactiekamer, bestand tegen extreem hoge bedrijfstemperaturen.
- Thermokoppelbeveiligingstube: beschermt het interne thermokoppel tegen directe corrosie door gesmolten metaal en corrosieve atmosfeer, en waarborgt de nauwkeurigheid en levensduur van de temperatuurmeting.
- Rollen voor plaattransportovens en rollenovens: vanwege hun hoge temperatuurvastheid en kruipbestendigheid kunnen ze worden gebruikt om het transport van werkstukken in ovens te ondersteunen.
- Sensoren (belangrijkste toepassingsgebieden)
- Zuurstofsensor: dit is de klassiekste toepassing. Veel gebruikt in:
- Automotormotor: meet het zuurstofgehalte in de uitlaatgassen, levert terugkoppelsignalen naar de elektronische regelaar en realiseert zo een precisieregeling van de lucht-brandstofverhouding (Lambda-sensor).
- Industriële verbrandingsregeling: Monitor de zuurstofgehalte van rookgassen in ketels, ovens, enzovoort, optimaliseer de verbranding en bespaar energie.
- Metaalwarmtebehandeling: Regel het koolstofpotentieel van de ovenatmosfeer.
- Werkingsprincipe: Door gebruik te maken van de geleidingskenmerken van zuurstofionen in zirkonia-buizen bij hoge temperaturen, ontstaat een potentiaalverschil (Nernst-effect) wanneer de zuurstofconcentratie binnen- en buiten de buis verschilt.
- Metallurgie en glasindustrie
- Zuurstofsonde voor gesmolten metaal: wordt rechtstreeks in gesmolten metaal zoals vloeibaar staal en koper geplaatst om snel het zuurstofgehalte te meten.
- Glasniveausensor en stroomopening: bestand tegen erosie door glasmassa, gebruikt voor regeling en contact met gesmolten glas.
- Nieuwe energie en wetenschappelijk onderzoek
- Vaste oxide brandstofcel: als elektrolytmembran geleidt het zuurstofionen bij hoge temperatuur en is het het kerncomponent voor stroomopwekking in de cel.
- Laboratoriumreactor: gebruikt voor chemische synthese en materiaalonderzoek dat hoge temperaturen en corrosiebestendige omgevingen vereist.
- Slijtvaste voering: gebruikt als pijpleidingvoering voor het transport van zeer slijtende poeders of suspensies.
- Beschermingsbuis voor optisch apparaat: beschermt glasvezels of lenzen in extreme omgevingen.
Technische specificaties
EN
