Короткий опис продукту
- 1. Висока твердість, стійкість до зносу та корозії
- 2. Відмінні ізоляційні характеристики та стійкість до високих температур
- 3. Добре теплове утримання та можливість налаштування розмірів
Опис деталей продукту
1. Відмінні механічні властивості та стійкість до зносу
Він зазвичай може витримувати тиски понад 2500 мегапаскалей без пластичної деформації чи руйнування, що робить його дуже придатним для конструкційних елементів, які здатні витримувати великі навантаження. У той же час матеріал має високий модуль пружності та мінімальну деформацію вигину під навантаженням, забезпечуючи стабільність розмірів і точність у разі використання як прецизійний вал або вимірювальний елемент. Порівняно з важкими металевими матеріалами, густина оксидно-алюмінієвої кераміки становить лише 3,6–3,9 г/см³, що забезпечує відмінне зменшення ваги. Це є ключовою перевагою для високошвидкісного обладнання, яке потребує зниження інерції рухомих частин, наприклад, текстильних верстатів та високошвидкісних шпінделів. Зважаючи на ці механічні характеристики, стрижні з оксидно-алюмінієвої кераміки стали ідеальним варіантом заміни традиційних металевих стрижнів у середовищах із високими температурами, сильним зносом і великими навантаженнями. Вони можуть значно подовжити термін служби обладнання, зменшити частоту технічного обслуговування та витрати на нього.
2. Виняткова стійкість до високих температур і термічного удару
У галузі застосування при високих температурах продуктивність оксидно-алюмінієвих керамічних стрижнів значно перевершує більшість металевих та полімерних матеріалів. Їхні фізичні та хімічні властивості є надзвичайно стабільними при високих температурах, з температурою плавлення до 2050 ℃, і вони здатні зберігати свою первісну форму, розмір і механічну міцність при тривалій робочій температурі 1650 ℃. На відміну від окиснення, повзучості та швидкого зниження міцності, що відбуваються в металевих матеріалах при високих температурах, оксидно-алюмінієві керамічні стрижні практично не піддаються окисненню в умовах високих температур і мають надзвичайно високу стійкість до повзучості. Вони можуть тривалий час зберігати заданий попередній натяг або опорну силу, що є критично важливим для застосування у компонентах печей, стрижнях-носіях для спікання та трубах високотемпературних печей.
Ще важливіше — його виняткова стійкість до термічного удару — здатність чинити опір пошкодженню від термічного напруження, спричиненого швидкими змінами температури. Завдяки точному контролю складу та процесу спікання, високоякісні керамічні стрижні з оксиду алюмінію можуть витримувати швидке охолодження (або навпаки) від дуже високих температур до кімнатної без утворення тріщин. Ця властивість обумовлена помірним коефіцієнтом теплового розширення та винятковою теплопровідністю, що забезпечує відносно рівномірний перенос тепла всередині матеріалу й уникання концентрації напружень у певних місцях. Наприклад, у процесах виробництва напівпровідників, використовуючись як рука-тримач пластини або пристрій для термообробки, він повинен часто переміщатися між нагрівальною камерою та станцією охолодження; у галузі термічної обробки металів, використовуючись як направляюча рейка або валок, він повинен витримувати суворі коливання температури, що виникають при обробці виробів. У цих жорстких умовах багаторазових термічних циклів керамічні стрижні з оксиду алюмінію забезпечують безперервність технологічного процесу та надійність обладнання завдяки своїй винятковій стійкості до термічного удару.
3. Виняткова хімічна стабільність та стійкість до корозії
Керамічні стрижні з оксиду алюмінію мають надзвичайну хімічну інертність, що дозволяє їм стабільно працювати в багатьох сильно агресивних середовищах, чого не можуть забезпечити звичайні метали чи навіть спеціальні сплави. Їхня стабільна α-алюмінієва кристалічна структура демонструє високу стійкість до більшості хімічних середовищ, чи то неорганічні сильні кислоти (наприклад, соляна, сірчана, азотна), луги (наприклад, гідроксид натрію), різноманітні галогени, сольові розчини чи органічні розчинники — жоден із цих реагентів не може ефективно їх руйнувати. Тому вони широко використовуються в хімічній, фармацевтичній, нафтопереробній, гальванічній промисловості для виготовлення мішалок, штоків клапанів, втулок насосів, форсунок, а також опорних та кріпильних елементів для різних реакторів.
На відміну від металів, які залежать від поверхневих плівок пасивації (наприклад, шарів оксиду хрому на нержавіючій сталі) для забезпечення стійкості до корозії, стійкість оксидної кераміки до корозії є внутрішньою властивістю, що пронизує весь її об’єм. Навіть якщо поверхня пошкоджена або зношена через тривалий час використання, свіжообумовлені внутрішні матеріали все одно матимуть таку саму стійкість до корозії й не спричинятимуть типових проблем, таких як пітінг, міжкристалітна корозія чи корозійне руйнування під напруженням, характерних для металевих матеріалів. У морських умовах або застосуваннях із хлорид-іонами вона повністю імунна до корозії та забезпечує неперевершену довготривалу міцність. Крім того, її надзвичайно висока хімічна чистота гарантує, що вона не виділяє жодних металевих іонів чи інших забруднювачів у технологічне середовище під час роботи, що є важливою ключовою характеристикою для збереження чистоти продукту в галузях біотехнологій, харчової промисловості та високоякісного хімічного синтезу.
4. Відмінна електрична ізоляція та низькі діелектричні втрати
Як високоефективна кераміка з відмінними характеристиками, стержень з оксиду алюмінію є надзвичайно ефективним матеріалом для електричної ізоляції. Його питомий об'ємний опір дуже високий при кімнатній температурі і залишається таким навіть при підвищенні температури до 500 ℃. Стабільність ізоляції при високих температурах недоступна для більшості органічних ізоляційних матеріалів. Його електрична міцність (напруга пробою) зазвичай становить 15–25 кВ/мм, що ефективно запобігає явищам електричного пробою в умовах високої напруги та забезпечує безпеку обладнання та операторів.
Окрім основних властивостей ізоляції, керамічні стрижні з оксиду алюмінію також мають низьку діелектричну проникність і низькі діелектричні втрати. Це означає, що в умовах високочастотного змінного електричного поля вони не накопичують великої кількості електричної енергії та не виробляють значного тепла (діелектричні втрати), на відміну від деяких інших матеріалів. Ця властивість робить їх ідеальним матеріалом для підкладок, тримачів та ізоляційних корпусів високочастотного комунікаційного обладнання, мікрохвильових фітингів, радарних систем та різних електронних компонентів. Наприклад, у електронних пристроях, що працюють у вакуумному середовищі, їх часто використовують як ізоляційні стрижні для підтримки та ізоляції електродів, забезпечуючи електричну ізоляцію та запобігаючи втратам високочастотної енергії. У той же час матеріал практично немагнітний, має нульову магнітну сприйнятливість, повністю не піддається впливу зовнішніх магнітних полів і не порушує розподіл навколишнього магнітного поля. Саме це робить його незамінним функціональним конструкційним матеріалом у обладнанні для магнітно-резонансної томографії (МРТ), прискорювачах частинок та різноманітних прецизійних електромагнітних вимірювальних приладах.
Таблиця параметрів продукту
| Головний хімічний інгредієнт |
|
|
Al2O3 |
Al2O3 |
Al2O3 |
| Щільність навального |
|
г/см³ |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| Максимальна температура застосування |
|
|
1450°C |
1600°C |
1400°C |
| Поглинання води |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
| Згинальна міцність |
20°C |
МПа (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
| Коефіцієнт теплового розширення |
25 - 1000°C |
1X 10-6/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| Коефіцієнт теплопровідності |
20°C |
Вт/м °K |
16 |
30 |
18 |
EN
