Zirkonya tüp, yüksek performanslı zirkonya seramik malzemeden yapılan bir boru şeklinde bileşendir ve zirkonya seramik şekillendirilmiş parçalarının önemli bir kategorisidir. Bu malzemenin üstün özelliklerini yansıtır ve belirli uygulama alanlarında vazgeçilmez bir rol oynar.
Performans Özellikleri
Zirkonya tüpler, zirkonya seramiklerinin büyük kısmını oluşturan üstün özellikleri devralır ve boru şeklindeki geometrileri sayesinde bazı özgün işlevleri de kazanır.
- Mükemmel yüksek sıcaklık performansı ve ısı yalıtımı
-
Yüksek sıcaklık dayanımı: 1100 °C'ye kadar olan sıcaklıklarda uzun süre kararlı bir şekilde çalışabilir °C -1500°C (stabilizatörün türüne ve oranına bağlı olarak) kolayca yumuşamaz veya deformasyona uğramaz.
- Aşırı düşük termal iletkenlik: Çoğu metal ve oksit seramikten (örneğin alümina) çok daha düşük termal iletkenliğe sahip tanınmış gelişmiş bir ısı yalıtım malzemesidir. Bu durum, zirkonya tüpleri için ideal yüksek sıcaklık fırın tüpleri ve ısı yalıtım kılıfları yapar.
- Mükemmel mekanik performans
- Yüksek tokluk: "Faz geçiş tokluğuna" dayalı mekanizma sayesinde zirkonya tüpler, diğer seramik tüplere (örneğin alümina tüpler) kıyasla daha yüksek darbe ve kırılma direncine sahiptir ve mekanik darbeye ile termal şoka karşı daha iyi direnç gösterir.
- Yüksek mukavemet: Belirli iç ve dış basınçlara ile mekanik yüklere dayanabilir.
- Mükemmel Paslanma Direnci
- Çoğu asit, baz, erimiş metal ve cam karşısında mükemmel direnç gösterir ve korozyona uğramaz. Bu da onu son derece zorlu kimyasal ortamlarda kullanılabilir kılar.
- Özel elektriksel özellikler
-
Yüksek sıcaklık iyon iletkenliği: Yttrya oksit gibi stabilizatörlerle katkılansa, yüksek sıcaklıklarda (genellikle >600 °C ) oksijen iyon iletkeni haline gelir. Bu, oksijen sensörünün temel bileşeni olarak kullanımının temel prensibidir.
- Oda sıcaklığında yalıtım: Oda sıcaklığında mükemmel bir elektrik yalıtkanıdır.
- Düşük Termal Genişleme Katsayısı
- Isıl genleşme katsayısı, çelik gibi bazı metallerinkine yakındır ve metal parçalarla birlikte paketlendiğinde veya eşleştirildiğinde iyi bir termal uyumluluk sağlar; bu da termal gerilmeyi azaltabilir.
Avantaj
- Entegre yüksek sıcaklık direnci ve ısı yalıtımı: Kendi başına yüksek sıcaklıklara dayanabilir, ısı transferini etkili bir şekilde engeller ve dış bileşenleri korur.
- Uzun ömür ve yüksek güvenilirlik: Yüksek sıcaklık, aşınma ve korozyon gibi zorlu çalışma koşullarında kullanım ömrü, metal boruların ve sıradan seramik borularınkilinden çok daha uzundır ve böylece durma süresinin ve değiştirme sıklığının azalmasına yardımcı olur.
- Kimyasal inertlik: İşlenen malzemeleri (yüksek saflıktaki malzemeler ve erimiş malzemeler gibi) kontamine etmez ve süreç temizliğini sağlar.
- Çok yönlülük: Aynı zamanda hem yapısal bileşen hem de işlevsel bileşendir (örneğin oksijen iyon iletimi, optik pencereler vb.).
Uygulama Kapsamı
Zirkonyum tüplerin sahip olduğu eşsiz özellikler, onları çok çeşitli yüksek teknoloji ve endüstriyel alanlarda temel bir bileşen haline getirir.
- Yüksek sıcaklıklı endüstriyel fırınlar ve sinterleme ekipmanları
- Fırın tüpü: vakumlu fırınlar ve atmosfer fırınlarında malzeme taşıyıcısı veya reaksiyon odası olarak kullanılır ve aşırı yüksek çalışma sıcaklıklarına dayanabilir.
- Termokupl koruma tüpü: içteki termokuplu erimiş metal ve aşındırıcı atmosferden doğrudan korozyona karşı korur ve sıcaklık ölçümünün doğruluğunu ile ömrünü garanti eder.
- Plaka itici fırınlar ve rulolu fırınlar için rulo çubuklar: yüksek sıcaklık mukavemeti ve sünme direnci nedeniyle fırın içinde iş parçalarının taşınmasını desteklemek amacıyla kullanılabilir.
- Sensörler (temel kullanım alanları)
- Oksijen sensörü: Bu en klasik uygulamadır. Geniş çapta kullanıldığı alanlar şunlardır:
- Otomotiv motoru: egzoz gazındaki oksijen miktarını tespit eder, elektronik kontrol ünitesine geri bildirim sinyalleri gönderir ve hava-yakıt oranının hassas kontrolünü sağlar (Lambda sensörü).
- Endüstriyel yanma kontrolü: Kazanlar, fırınlar vb. sistemlerde baca gazının oksijen içeriğini izleyin, yanmayı optimize edin ve enerji tasarrufu sağlayın.
- Metal ısıl işlem: Fırın atmosferinin karbon potansiyelini kontrol edin.
- Çalışma prensibi: Zirkonya tüplerindeki oksijen iyonlarının yüksek sıcaklıklarda iletim özelliklerinden yararlanılarak tüpün içindeki ve dışındaki oksijen konsantrasyonu farklı olduğunda bir potansiyel farkı (Nernst etkisi) oluşturulur.
- Demir-çelik ve Cam Endüstrisi
- Eriyik metal oksijen probu: Erimiş çelik ve bakır suyu gibi eriyik metale doğrudan batırılarak oksijen içeriği hızlıca ölçülür.
- Cam seviye sensörü ve akış deliği: Cam sıvısına karşı aşınmaya dayanıklı olup, erimiş camın kontrol edilmesi ve temasında kullanılır.
- Yeni enerji ve bilimsel araştırma
- Katı oksit yakıt hücresi: Elektrolit membran olarak görev yapar, yüksek sıcaklıklarda oksijen iyonlarını iletir ve hücrenin temel güç üretim bileşenidir.
- Laboratuvar reaktörü: yüksek sıcaklık ve korozyona dayanıklı ortamlar gerektiren kimyasal sentezler ve malzeme araştırmaları için kullanılır.
- Aşınmaya dayanıklı kaplama: aşındırıcı tozlar veya çamurların taşınmasında boru hattı kaplaması olarak kullanılır.
- Optik cihaz koruma tüpü: zorlu ortamlarda optik fiberleri veya lensleri korur.
Teknik özellikler
EN
