ท่ออุตสาหกรรม ZrO2 ฉนวนกันความร้อนอุณหภูมิสูง ท่อเซรามิกไซโบรเนียความแม่นยำสูง

หลอดเซรามิกซิลโคเนียเป็นชิ้นส่วนรูปทรงท่อที่ผลิตจากวัสดุเซรามิกซิลโคเนียคุณภาพสูง ซึ่งจัดเป็นหนึ่งในกลุ่มชิ้นส่วนเซรามิกซิลโคเนียที่มีรูปร่างเฉพาะ มันแสดงถึงคุณสมบัติอันโดดเด่นของวัสดุซิลโคเนีย และมีบทบาทที่ไม่สามารถทดแทนได้ในบางสถานการณ์การใช้งาน

ลักษณะสมรรถนะ

หลอดซิลโคเนียมีคุณสมบัติส่วนใหญ่ที่ยอดเยี่ยมของเซรามิกซิลโคเนีย และยังมีฟังก์ชันพิเศษบางประการอันเกิดจากรูปทรงเรขาคณิตแบบท่อ

• สมรรถนะในการทนความร้อนสูงและการเป็นฉนวนความร้อนได้ดีเยี่ยม

• ความเสถียรที่อุณหภูมิสูง: สามารถทำงานได้อย่างมั่นคงเป็นเวลานานที่อุณหภูมิสูงถึง 1100 °C -1500°C  (ขึ้นอยู่กับชนิดและสัดส่วนของสารเติมแต่งเพื่อความเสถียร) โดยไม่เกิดการอ่อนตัวหรือเปลี่ยนรูปได้ง่าย
• การนำความร้อนต่ำมาก: เป็นวัสดุฉนวนขั้นสูงที่ได้รับการยอมรับ เนื่องจากค่าการนำความร้อนต่ำกว่าวัสดุโลหะและเซรามิกออกไซด์ส่วนใหญ่ (เช่น อลูมินา) อย่างมาก ทำให้หลอดซิลโคเนียเหมาะสำหรับใช้เป็นท่อเตาเผาอุณหภูมิสูงและปลอกฉนวนความร้อน

• สมรรถนะทางกลที่ยอดเยี่ยม

• ความเหนียวสูง: ด้วยกลไก "การเปลี่ยนแปลงเฟสเพื่อเพิ่มความเหนียว" ท่อเซอร์โคเนียจึงมีความต้านทานต่อแรงกระแทกและการแตกหักได้ดีกว่าท่อเซรามิกอื่นๆ (เช่น ท่ออะลูมินา) และมีความต้านทานต่อแรงกระทำทางกลและแรงกระแทกจากความร้อนได้ดีขึ้น
• ความแข็งแรงสูง: สามารถทนต่อแรงดันภายในและภายนอก รวมถึงแรงทางกลบางระดับได้

• ป้องกันสนิมได้อย่างยอดเยี่ยม

• มีความต้านทานต่อกรด เบส โลหะหลอมเหลว และแก้วเกือบทุกชนิดได้อย่างยอดเยี่ยม และไม่เกิดการกัดกร่อน ซึ่งทำให้สามารถใช้งานในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรงมากได้

• คุณสมบัติทางไฟฟ้าพิเศษ

• การนำไอออนที่อุณหภูมิสูง: เมื่อเติมสารคงตัว เช่น ออกไซด์ของอิทริเอียม จะกลายเป็นตัวนำไอออนออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง (โดยทั่วไป >600 °C ) ซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานที่ทำให้มันถูกใช้เป็นองค์ประกอบหลักของเซ็นเซอร์วัดออกซิเจน
• ฉนวนที่อุณหภูมิห้อง: เป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิห้อง

• สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ

• สัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนของมันใกล้เคียงกับโลหะบางชนิด (เช่น เหล็กกล้า) และมีความเข้ากันได้ทางความร้อนที่ดีเมื่อถูกบรรจุหรือจับคู่กับชิ้นส่วนโลหะ ซึ่งสามารถลดความเครียดจากความร้อนได้

ข้อได้เปรียบ

• ทนความร้อนสูงและเป็นฉนวนในตัว: สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ด้วยตัวเอง ช่วยแยกการถ่ายเทความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ และป้องกันชิ้นส่วนภายนอก
• อายุการใช้งานยาวนานและความน่าเชื่อถือสูง: ภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูง การสึกหรอ และการกัดกร่อน อายุการใช้งานของมันเกินกว่าท่อโลหะและท่อเซรามิกทั่วไปมาก ช่วยลดความถี่ในการหยุดทำงานและการเปลี่ยนชิ้นส่วน
• เฉื่อยต่อสารเคมี: ไม่ทำให้วัสดุที่ผ่านการประมวลผล (เช่น วัสดุความบริสุทธิ์สูง และวัสดุหลอมเหลว) ปนเปื้อน รักษาระดับความสะอาดของกระบวนการผลิต
• อเนกประสงค์: ทำหน้าที่ทั้งเป็นชิ้นส่วนโครงสร้างและชิ้นส่วนเชิงหน้าที่ (เช่น การนำไอออนออกซิเจน หน้าต่างแสง เป็นต้น)

ขอบเขตการใช้งาน

คุณสมบัติพิเศษของหลอดเซอร์โคเนียทำให้เป็นส่วนประกอบหลักในหลายสาขาเทคโนโลยีขั้นสูงและอุตสาหกรรม

• เตาอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูงและอุปกรณ์เผาผ่านความร้อน

• หลอดเตา: ใช้ในเตาสุญญากาศและเตาบรรยากาศ เป็นตัวพาชิ้นงานหรือห้องปฏิกิริยา สามารถทนต่ออุณหภูมิการทำงานที่สูงมากได้
• หลอดป้องกันเทอร์โมคอปเปิล: ป้องกันเทอร์โมคอปเปิลด้านในจากการกัดกร่อนโดยตรงจากโลหะหลอมเหลวและบรรยากาศกัดกร่อน ช่วยให้มั่นใจในความแม่นยำและอายุการใช้งานที่ยาวนานของการวัดอุณหภูมิ
• แท่งลูกกลิ้งสำหรับเตาแบบดันแผ่นและเตาลูกกลิ้ง: เนื่องจากมีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานต่อการไหลตัว (Creep Resistance) จึงสามารถใช้รองรับการขนส่งชิ้นงานภายในเตา

• เซนเซอร์ (พื้นที่การใช้งานหลัก)

• เซนเซอร์วัดออกซิเจน: นี่คือการประยุกต์ใช้งานแบบคลาสสิกที่สุด ใช้กันอย่างแพร่หลายใน:
• เครื่องยนต์ยานยนต์: ตรวจวัดปริมาณออกซิเจนในก๊าซไอเสีย ส่งสัญญาณตอบกลับไปยังหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้สามารถควบคุมอัตราส่วนเชื้อเพลิงต่ออากาศได้อย่างแม่นยำ (Lambda sensor)
• การควบคุมการเผาไหม้อุตสาหกรรม: ตรวจสอบปริมาณออกซิเจนในก๊าซเสียจากหม้อไอน้ำ เตาเผา ฯลฯ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้และประหยัดพลังงาน
• การบำบัดความร้อนโลหะ: ควบคุมศักยภาพของคาร์บอนในบรรยากาศภายในเตา
• หลักการทำงาน: ใช้คุณสมบัติการนำไฟฟ้าของไอออนออกซิเจนในหลอดเซอร์โคเนียที่อุณหภูมิสูง ซึ่งจะเกิดความต่างศักย์ (ผลเนิร์นสต์) เมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนภายในและภายนอกหลอดแตกต่างกัน

• อุตสาหกรรมเหล็กกล้าและแก้ว

• โพรบวัดออกซิเจนในโลหะหลอมเหลว: ใส่โดยตรงลงในโลหะหลอมเหลว เช่น เหล็กลวม และทองแดงเหลว เพื่อวัดปริมาณออกซิเจนอย่างรวดเร็ว
• เซ็นเซอร์วัดระดับแก้วและช่องไหล: ทนต่อการกัดกร่อนจากของเหลวแก้ว ใช้สำหรับควบคุมและการสัมผัสกับแก้วหลอมเหลว

• พลังงานใหม่และงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์

• เซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็ง: ทำหน้าที่เป็นเยื่อเมมเบรนอิเล็กโทรไลต์ นำไอออนออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง และเป็นองค์ประกอบหลักในการผลิตไฟฟ้าของเซลล์
• ปฏิกรณ์ในห้องปฏิบัติการ: ใช้สำหรับสังเคราะห์ทางเคมีและการวิจัยวัสดุที่ต้องการสภาวะอุณหภูมิสูงและทนต่อการกัดกร่อน

• สาขาอื่น ๆ

• แผ่นบุที่ทนต่อการสึกหรอ: ใช้เป็นแผ่นบุท่อเพื่อขนส่งผงหรือของเหลวข้นที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง
• หลอดป้องกันอุปกรณ์ออพติก: ใช้ป้องกันเส้นใยแก้วนำแสงหรือเลนส์ในสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค