Vysokoteplotná priemyselná izolačná trubica ZrO2, presná zirkóniová keramická trubica

Zirkóniová trubica je trubicová súčiastka vyrobená z vysokovýkonného keramického materiálu na báze zirkónu, ktorá predstavuje dôležitú kategóriu tvarovaných zirkóniových keramických dielov. Združuje vynikajúce vlastnosti zirkóniových materiálov a zohráva nenahraditeľnú úlohu v konkrétnych aplikačných scenároch.

Výkonové charakteristiky

Zirkóniové trubice dedia väčšinu vynikajúcich vlastností zirkónovej keramiky a vďaka svojmu trubicovému tvaru majú aj niektoré jedinečné funkcie.

• Vynikajúce vlastnosti pri vysokých teplotách a tepelná izolácia

• Stabilita pri vysokých teplotách: Môže dlhodobo stabilne pracovať pri teplotách až do 1100 °C -1500°C  (v závislosti od typu a podielu stabilizátora) a ľahko sa nedeformuje ani nezmäkčuje.
• Extrémne nízka tepelná vodivosť: Je uznaným pokročilým izolačným materiálom s tepelnou vodivosťou omnoho nižšou ako u väčšiny kovov a oxidových keramík (napr. hliníkovej keramiky). To robí zirkóniové trubice ideálnymi trubicami pre vysokoteplotné pece a tepelne izolačné rukávy.

• Vynikajúce mechanické vlastnosti

• Vysoká húževnatosť: Vďaka mechanizmu „zpevnenia fázovou transformáciou“ majú zirkóniové trubice vyššiu odolnosť voči nárazom a lomom v porovnaní s inými keramickými trubicami (napr. oxidhliníkovými trubicami) a lepšiu odolnosť voči mechanickému nárazu a tepelnému šoku.
• Vysoká pevnosť: schopná odolať určitému vnútornému a vonkajšiemu tlaku a mechanickým zaťaženiam.

• Vynikajúca odolnosť proti korózii

• Má vynikajúcu odolnosť voči väčšine kyselín, zásad, roztaveným kovom a sklu a nekoroduje. To umožňuje jej použitie v extrémne náročných chemických prostrediach.

• Špeciálne elektrické vlastnosti

• Iónová vodivosť pri vysokých teplotách: Po dopovaní stabilizátormi, ako je oxid yttria, sa stáva pri vysokých teplotách (zvyčajne >600 °C ) vodičom kyslíkových iónov. Toto je základný princíp jeho použitia ako hlavného komponentu kyslíkového snímača.
• Izolácia pri izbovej teplote: Pri izbovej teplote je vynikajúcim elektrickým izolantom.

• Nízky koeficient tepelnej rozťažnosti

• Jeho koeficient tepelnej rozťažnosti je blízky koeficientu určitých kovov (napríklad ocele) a má dobrú tepelnú kompatibilitu pri zabudovaní alebo spárovaní s kovovými dielmi, čo môže znížiť tepelné napätie.

Výhoda

• Komplexná odolnosť voči vysokým teplotám a izolácia: Samostatne odoláva vysokým teplotám, účinne izoluje prenos tepla a chráni vonkajšie komponenty.
• Dlhá životnosť a vysoká spoľahlivosť: Za extrémnych prevádzkových podmienok, ako sú vysoké teploty, opotrebovanie a korózia, jeho životnosť výrazne prevyšuje životnosť kovových rúr a bežných keramických rúr, čím sa zníži frekvencia výpadkov a výmeny.
• Chemická inertnosť: Neznečisťuje spracovávané materiály (napríklad materiály vysoké čistoty a roztavené materiály), čo zabezpečuje čistotu procesu.
• Viacfunkčnosť: Zároveň slúži ako konštrukčný aj funkčný prvok (napríklad vedenie kyslíkových iónov, optické okná atď.).

Rozsah použitia

Jedinečné vlastnosti zirkóniových trubiek ich robia kľúčovou súčasťou v mnohých vysoko technologických a priemyselných odvetviach.

• Priemyselné peci s vysokou teplotou a zariadenia na spekanie

• Pecová trubica: používa sa vo vákuových a atmosférických peciach ako nosič materiálu alebo reakčná komora, schopná odolávať extrémne vysokým prevádzkovým teplotám.
• Chránená trubica termočlánku: chráni vnútorný termočlánok pred priamym pôsobením roztaveného kovu a agresívnymi atmosférami, čím zabezpečuje presnosť a dlhú životnosť merania teploty.
• Valce pre posuvné doskové pece a valcové pece: vďaka svojej vysokoteplotnej pevnosti a odolnosti proti creepu môžu slúžiť na podporu prepravy polotovarov v peciach.

• Senzory (kľúčové oblasti použitia)

• Kyslíkový senzor: toto je najklasickejšie použitie. Široko používané v:
• Automobilový motor: detekuje obsah kyslíka v výfukových plynoch, poskytuje spätné signály elektronickému riadiacemu zariadeniu a umožňuje presnú kontrolu pomeru vzduchu a paliva (Lambda senzor).
• Priemyselné riadenie spaľovania: Sledovanie obsahu kyslíka v spalínach kotlov, pecí atď., optimalizácia spaľovania a úspora energie.
• Teplotná úprava kovov: Riadenie uhlíkovej potenciálne atmosféry v peci.
• Princíp práce: Využitie vodivostných vlastností iónov kyslíka v zirkóniových trubičkách pri vysokých teplotách, pri rôznej koncentrácii kyslíka vo vnútri a mimo trubice vzniká rozdiel potenciálov (Nernstov efekt).

• Hutníctvo a sklený priemysel

• Kyslíková sonda pre roztavený kov: priamo zasunutá do roztaveného kovu, ako je oceľ alebo mediaca, na rýchle meranie obsahu kyslíka.
• Snímač hladiny skla a tokový otvor: odolný voči korózii sklenenou tekutinou, používa sa na kontrolu a kontakt s roztaveným sklom.

• Nové energie a vedecký výskum

• Tuhooxidový palivový článok: Ako elektrolytová membrána vedie ióny kyslíka pri vysokých teplotách a je jadrovou súčasťou generovania elektrickej energie článku.
• Laboratórny reaktor: používa sa na chemickú syntézu a výskum materiálov, ktorý vyžaduje vysoké teploty a korózne odolné prostredia.

• Ostatné oblasti

• Odporný obklad na opotrebovanie: používa sa ako výstelka potrubia na prepravu vysoce abrazívnych práškov alebo suspenzií.
• Ochranná trubica optického zariadenia: chráni optické vlákna alebo šošovky v náročných prostrediach.

Technické špecifikácie