Tubul din dioxid de zirconiu este un component tubular realizat din material ceramic performant din dioxid de zirconiu, care reprezintă o categorie importantă a pieselor ceramice din dioxid de zirconiu. Acesta reflectă caracteristicile excelente ale materialelor din dioxid de zirconiu și joacă un rol irenunțabil în anumite scenarii de aplicare.
Caracteristici de performanță
Tuburile din dioxid de zirconiu moștenesc majoritatea proprietăților excelente ale ceramicii din dioxid de zirconiu și posedă anumite funcționalități unice datorită geometriei lor tubulare.
- Performanță excelentă la temperaturi ridicate și izolare termică
-
Stabilitate la temperaturi înalte: Poate funcționa stabil timp îndelungat la temperaturi de până la 1100 °C -1500°C (în funcție de tipul și proporția stabilizatorului), fără a se înmuia sau deforma ușor.
- Conductivitate termică extrem de scăzută: Este un material avansat de izolare termică recunoscut, având o conductivitate termică mult mai mică decât majoritatea metalelor și a ceramicii oxidice (cum ar fi alumina). Aceasta face ca tuburile din dioxid de zirconiu să fie ideale pentru utilizarea ca tuburi de cuptor la temperaturi înalte și mantișe de izolare termică.
- Performanță mecanică excelentă
- Rezistență mare la rupere: Datorită mecanismului de „întărire prin tranziție de fază”, tuburile din dioxid de zirconiu au o rezistență mai mare la impact și fracturare în comparație cu alte tuburi ceramice (cum ar fi tuburile din alumină), precum și o rezistență superioară la șocuri mecanice și termice.
- Rezistență mare: capabil să suporte anumite presiuni interne și externe, precum și sarcini mecanice.
- Rezistență excelentă la coroziune
- Are o excelentă rezistență la majoritatea acizilor, bazelor, metalelor topite și sticlei, fără a se coroda. Acest lucru îi permite utilizarea în medii chimice extrem de agresive.
- Proprietăți electrice speciale
-
Conductivitate ionică la temperatură înaltă: Atunci când este dopat cu stabilizatori precum oxidul de itriu, devine un conductor de ioni de oxigen la temperaturi ridicate (de obicei >600 °C ). Acesta este principiul fundamental al utilizării sale ca componentă principală a unui senzor de oxigen.
- Izolație la temperatura camerei: Este un excelent izolator electric la temperatura ambiantă.
- Coeficient Scăzut de Dilatare Termică
- Coeficientul său de dilatare termică este apropiat de cel al unor metale (cum ar fi oțelul), având o bună compatibilitate termică atunci când este asamblat sau cuplat cu piese metalice, ceea ce poate reduce stresul termic.
Avantaj
- Rezistență integrată la temperaturi înalte și izolare: poate suporta temperaturi ridicate pe cont propriu, izolează eficient transferul de căldură și protejează componentele exterioare.
- Durată lungă de viață și înaltă fiabilitate: în condiții dificile de funcționare, cum ar fi temperaturi înalte, uzură și coroziune, durata sa de utilizare depășește cu mult aceea a conductelor metalice și a celor ceramice obișnuite, reducând frecvența opririlor și a înlocuirilor.
- Inerție chimică: nu contaminează materialele prelucrate (cum ar fi materialele de înaltă puritate și materialele topite), asigurând curățenia procesului.
- Multifuncționalitate: este în același timp o componentă structurală și o componentă funcțională (cum ar fi conducerea ionilor de oxigen, ferestre optice etc.).
Domeniul de aplicare
Proprietățile unice ale tuburilor din dioxid de zirconiu le fac un component esențial în mai multe domenii industriale și high-tech.
- Cuptoare industriale cu temperatură înaltă și echipamente de sinterizare
- Tub de cuptor: utilizat în cuptoarele sub vid și cuptoarele cu atmosferă controlată, ca purtător de material sau cameră de reacție, capabil să reziste la temperaturi de lucru extrem de ridicate.
- Tub de protecție pentru termocuplu: protejează termocuplul intern de coroziunea directă provocată de metalul topit și de atmosfera corozivă, asigurând precizia și durabilitatea măsurării temperaturii.
- Bare role pentru cuptoarele cu plăci împinse și cuptoarele cu role: datorită rezistenței mari la temperatură înaltă și rezistenței la curgerea plastică lentă (fluaj), pot fi utilizate pentru susținerea transportului pieselor în cuptoare.
- Senzori (domenii principale de aplicație)
- Senzor de oxigen: Aceasta este cea mai clasică aplicație. Utilizat pe scară largă în:
- Motor auto: detectează conținutul de oxigen din gazele de evacuare, oferă semnale de feedback unității electronice de control și realizează o reglare precisă a raportului aer-combustibil (senzor Lambda).
- Controlul arderii industriale: Monitorizarea conținutului de oxigen din gazele de eșapament ale boilerelelor, cuptoarelor etc., optimizarea arderii și economisirea energiei.
- Tratament termic al metalelor: Controlul potențialului de carbon al atmosferei din cuptor.
- Principiu de funcționare: Utilizând caracteristicile de conductivitate ale ionilor de oxigen în tuburile de dioxid de zirconiu la temperaturi ridicate, se generează o diferență de potențial (efectul Nernst) atunci când concentrația de oxigen din interiorul și exteriorul tubului este diferită.
- Metalurgie și industria sticlei
- Sondă de oxigen pentru metal topit: introdusă direct în metal topit, cum ar fi oțelul topit sau cuprul topit, pentru măsurarea rapidă a conținutului de oxigen.
- Senzor de nivel al sticlei și orificiu de curgere: rezistent la eroziunea lichidului de sticlă, utilizat pentru controlul și contactul cu sticla topită.
- Energie nouă și cercetare științifică
- Celulă fuel cu oxid solid: Ca membrană electrolit, conduce ionii de oxigen la temperaturi ridicate și reprezintă componenta centrală de generare a energiei a celulei.
- Reactor de laborator: utilizat pentru sinteză chimică și cercetare de materiale care necesită medii cu temperaturi ridicate și rezistente la coroziune.
- Îmbrăcăminte rezistentă la uzură: utilizată ca îmbrăcăminte pentru conducte pentru transportul pulberilor sau suspensiilor foarte abrazive.
- Tub de protecție pentru dispozitive optice: protejează fibrele optice sau lentilele în medii severe.
Specificații tehnice
EN
