Krótki opis produktu
- 1. Wysoka twardość, odporność na zużycie i korozję
- 2. Doskonała wydajność izolacji oraz odporność na wysoką temperaturę
- 3. Dobra stabilność termiczna i możliwość dostosowania rozmiaru
Szczegóły produktu Opis
1. Doskonałe właściwości mechaniczne i odporność na zużycie
Zazwyczaj wytrzymuje ciśnienia powyżej 2500 megapaskali bez odkształcenia plastycznego lub pęknięcia, co czyni go bardzo odpowiednim do elementów konstrukcyjnych przeznaczonych do obciążeń dużych. Jednocześnie charakteryzuje się wysokim modułem sztywności i minimalnym odkształceniem giętnym pod obciążeniem, zapewniając stabilność wymiarową i dokładność przy użyciu jako precyzyjna oś czy element pomiarowy. W porównaniu z materiałami ciężkimi, gęstość ceramiki aluminowej wynosi jedynie 3,6–3,9 g/cm³, osiągając doskonałe lekkie właściwości. Jest to kluczowa zaleta dla urządzeń wysokiej prędkości, które wymagają zmniejszenia bezwładności ruchomych części, takich jak maszyny przędzalnicze i szybkoobrotowe wrzeciona. Biorąc pod uwagę te cechy mechaniczne, pręty ceramiczne z tlenku glinu stały się idealnym wyborem zastępowania tradycyjnych metalowych prętów w warunkach wysokich temperatur, intensywnego zużycia i dużych obciążeń. Mogą one znacząco wydłużyć czas użytkowania sprzętu oraz zmniejszyć częstotliwość i koszty konserwacji.
2. Doskonała odporność na wysoką temperaturę i odporność na szok termiczny
W dziedzinie zastosowań wysokotemperaturowych, wydajność tlenkowych prętów ceramicznych znacznie przewyższa większość materiałów metalowych i polimerowych. Ich właściwości fizyczne i chemiczne są ekstremalnie stabilne w wysokich temperaturach, z punktem topnienia sięgającym 2050 ℃, a przy długotrwałej temperaturze pracy 1650 ℃ zachowują swój oryginalny kształt, rozmiar i wytrzymałość mechaniczną. W przeciwieństwie do utleniania, pełzania i szybkiego obniżania się wytrzymałości występujących w materiałach metalowych w wysokich temperaturach, tlenkowe pręty ceramiczne prawie nie ulegają utlenianiu w środowiskach o wysokiej temperaturze i charakteryzują się bardzo dużą odpornością na pełzanie. Mogą przez długi czas utrzymywać ustaloną siłę wstępnego napięcia lub podpory, co jest kluczowe w zastosowaniach takich jak elementy pieców, pręty nośne do spiekania czy rury pieców wysokotemperaturowych.
Co ważniejsze, jego doskonała odporność na szok termiczny – zdolność do przeciwdziałania uszkodzeniom spowodowanym przez gwałtowne zmiany temperatury. Dzięki precyzyjnemu sterowaniu składem i procesem spiekania wysokiej jakości tlenkowe pręty ceramiczne potrafią wytrzymać szybkie ochładzanie (lub odwrotnie) z ekstremalnie wysokich temperatur do temperatury pokojowej bez pęknięć. Ta cecha wynika ze średniego współczynnika rozszerzalności cieplnej oraz doskonałej przewodności cieplnej, co umożliwia stosunkowo jednorodny transfer ciepła w materiale i unikanie lokalnego skupienia naprężeń. Na przykład w procesach produkcji półprzewodników, jako ramię nośne podkładki lub uchwyt do obróbki cieplnej, musi ono często przemieszczać się między komorą grzewczą a stacją chłodzenia; w przemyśle obróbki cieplnej metali, jako prowadnica lub wałek, musi ono wytrzymać ostre wahania temperatur wprowadzane przez przedmiot obrabiany. W tych trudnych warunkach cyklicznego obciążenia termicznego, tlenkowe pręty ceramiczne zapewniają ciągłość procesu i niezawodność urządzeń dzięki swojej doskonałej odporności na szok termiczny.
3. Doskonała stabilność chemiczna i odporność na korozję
Pręty ceramiczne z tlenku glinu charakteryzują się niezwykłą obojętnością chemiczną, dzięki czemu mogą stabilnie pracować w wielu wysoce korozyjnych środowiskach, czego nie są w stanie osiągnąć zwykłe materiały metalowe ani nawet specjalne stopy. Ich stabilna struktura krystaliczna α-aluminy wykazuje silną odporność na większość mediów chemicznych, niezależnie od tego, czy są to nieorganiczne kwasy (takie jak kwas solny, siarkowy, azotowy), zasady (takie jak wodorotlenek sodu), różne halogeny, roztwory soli czy rozpuszczalniki organiczne – żadne z nich nie może skutecznie naruszyć tego materiału. Dlatego też są szeroko stosowane w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym, petrochemicznym oraz galwanotechnicznym do produkcji wałów mieszadeł, trzpieni zaworów, wkładów pomp, dysz oraz elementów podpierających i mocujących w różnych reaktorach.
W przeciwieństwie do metali, które polegają na warstwach pasywnych (takich jak warstwy tlenku chromu na stali nierdzewnej) w celu osiągnięcia odporności na korozję, odporność na korozję ceramiki glinowej jest właściwością wewnętrzną, obejmującą cały jej przekrój. Nawet jeśli powierzchnia zostanie zadrapana lub zużyta wskutek długotrwałego użytkowania, nowo odsłonięte materiały wewnętrzne nadal posiadają taką samą odporność na korozję i nie powodują typowych problemów, takich jak korozja punktowa, międzykrystaliczna czy naprężeniowa, występujących w materiałach metalowych. W środowiskach morskich lub zastosowaniach zawierających jony chlorkowe jest całkowicie odporna na korozję, zapewniając bezkonkurencyjną trwałość długoterminową. Dodatkowo jej ekstremalnie wysoka czystość chemiczna gwarantuje, że podczas pracy nie uwalnia żadnych jonów metali ani innych zanieczyszczeń do medium procesowego, co stanowi kluczowy czynnik konieczny do utrzymania czystości produktu w biotechnologii, przetwórstwie żywności oraz zaawansowanej syntezie chemicznej.
4. Doskonała izolacja elektryczna i niskie straty dielektryczne
Jako ceramika o wysokiej wydajności, pręt ceramiczny z tlenku glinu charakteryzuje się doskonałymi właściwościami izolacyjnymi. Jego rezystywność objętościowa jest bardzo wysoka w temperaturze pokojowej i pozostaje nadal wysoka nawet przy wzroście temperatury do 500 ℃. Stabilność izolacji w wysokich temperaturach jest poza zasięgiem większości organicznych materiałów izolacyjnych. Wytrzymałość dielektryczna (napięcie przebicia) wynosi zazwyczaj w zakresie 15–25 kV/mm, co skutecznie zapobiega zjawiskom przebicia elektrycznego w warunkach wysokiego napięcia i gwarantuje bezpieczeństwo urządzeń oraz operatorów.
Oprócz podstawowych właściwości izolacyjnych, pręty ceramiczne z tlenku glinu wykazują również niską stałą dielektryczną i niskie straty dielektryczne. Oznacza to, że w warunkach wysokiej częstotliwości pola elektrycznego przemiennego nie magazynują dużej ilości energii elektrycznej ani nie generują znaczącego ciepła (straty dielektryczne), w przeciwieństwie do niektórych materiałów. Ta cecha czyni je szczególnie przydatnymi jako podłoża, uchwyty oraz obudowy izolacyjne w urządzeniach telekomunikacyjnych o wysokiej częstotliwości, elementach mikrofalowych, systemach radarowych oraz różnych komponentach elektronicznych. Na przykład w urządzeniach elektronicznych pracujących w warunkach próżni, są często stosowane jako pręty izolacyjne do podtrzymywania i oddzielania elektrod, zapewniając izolację elektryczną i minimalizując straty energii wysokiej częstotliwości. Jednocześnie materiał ten jest zasadniczo niemagnetyczny, o zerowej podatności magnetycznej, całkowicie niewrażliwy na zewnętrzne pola magnetyczne i nie zakłóca rozkładu otaczającego pola magnetycznego. To sprawia, że staje się niezastąpionym funkcjonalnym materiałem konstrukcyjnym w sprzęcie do rezonansu magnetycznego (MRI), akceleratorach cząstek oraz różnorodnych precyzyjnych instrumentach pomiarowych elektromagnetycznych.
Tabela parametrów produktu
| Główny skład chemiczny |
|
|
Al2o3 |
Al2o3 |
Al2o3 |
| Gęstość objętościowa |
|
g/cm3 |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| Maksymalna temperatura użytkowania |
|
|
1450°C |
1600°C |
1400°C |
| Wchłanianie wody |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
| Wytrzymałość na zginanie |
20°C |
MPa (psi x 103) |
358 (52) |
550 |
300 |
| Współczynnik rozszerzalności cieplnej |
25 - 1000°C |
1X 10-6/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| Współczynnik przewodzenia ciepła |
20°C |
W/m °K |
16 |
30 |
18 |
EN
