Ống công nghiệp ZrO2 cách nhiệt nhiệt độ cao, ống gốm zirconia chính xác

Ống zirconia là một bộ phận dạng ống được làm từ vật liệu gốm zirconia hiệu suất cao, là một hạng mục quan trọng của các chi tiết gốm zirconia định hình. Nó thể hiện những đặc tính vượt trội của vật liệu zirconia và đóng vai trò không thể thay thế trong các tình huống ứng dụng cụ thể.

Đặc tính hiệu suất

Ống zirconia kế thừa phần lớn các tính chất ưu việt của gốm zirconia và sở hữu một số chức năng độc đáo nhờ hình dạng ống của nó.

• Hiệu suất nhiệt độ cao và cách nhiệt xuất sắc

• Ổn định nhiệt độ cao: Có thể hoạt động ổn định trong thời gian dài ở nhiệt độ lên tới 1100 °C -1500°C  (tùy theo loại và tỷ lệ chất ổn định), và không dễ bị mềm hay biến dạng.
• Dẫn nhiệt cực thấp: Là vật liệu cách nhiệt tiên tiến được công nhận, với độ dẫn nhiệt thấp hơn nhiều so với hầu hết kim loại và gốm oxit (ví dụ như alumina). Điều này khiến ống zirconia trở thành ống lò chịu nhiệt độ cao lý tưởng và ống cách nhiệt.

• Hiệu suất cơ học xuất sắc

• Độ bền cao: Nhờ cơ chế "tăng cường độ dẻo dai bằng chuyển pha", ống zirconia có khả năng chịu va đập và chống nứt vỡ tốt hơn so với các loại ống gốm khác (như ống alumina), cũng như khả năng chống lại tác động cơ học và sốc nhiệt tốt hơn.
• Độ bền cao: Có thể chịu được áp lực nội tại và ngoại tại nhất định cũng như tải trọng cơ học.

• Chống ăn mòn tuyệt vời

• Có khả năng kháng tuyệt vời đối với hầu hết các axit, kiềm, kim loại nóng chảy và thủy tinh, không bị ăn mòn. Điều này cho phép nó được sử dụng trong các môi trường hóa chất cực kỳ khắc nghiệt.

• Tính chất điện đặc biệt

• Độ dẫn ion ở nhiệt độ cao: Khi được pha tạp với các chất ổn định như oxit yttri, vật liệu trở thành chất dẫn ion oxy ở nhiệt độ cao (thường >600 °C ) - Đây là nguyên lý cơ bản giúp nó được dùng làm thành phần lõi của cảm biến oxy.
• Cách điện ở nhiệt độ phòng: Là chất cách điện tuyệt vời ở nhiệt độ phòng.

• Hệ số giãn nở nhiệt thấp

• Hệ số giãn nở nhiệt của nó gần với một số kim loại (như thép), và có độ tương thích nhiệt tốt khi được đóng gói hoặc phối hợp với các bộ phận kim loại, từ đó giảm được ứng suất nhiệt.

Ưu Thế

• Chống chịu nhiệt độ cao và cách điện tích hợp: Vật liệu có thể chịu được nhiệt độ cao, hiệu quả cách ly sự truyền nhiệt và bảo vệ các bộ phận bên ngoài.
• Tuổi thọ dài và độ tin cậy cao: Trong điều kiện làm việc khắc nghiệt như nhiệt độ cao, mài mòn và ăn mòn, tuổi thọ sử dụng của nó vượt xa ống kim loại và ống gốm thông thường, giảm tần suất dừng máy và thay thế.
• Trơ về mặt hóa học: Không làm nhiễm bẩn các vật liệu được xử lý (như vật liệu độ tinh khiết cao và vật liệu nóng chảy), đảm bảo độ sạch trong quá trình sản xuất.
• Đa chức năng: Vừa là bộ phận kết cấu, vừa là bộ phận chức năng (như dẫn ion oxy, cửa sổ quang học, v.v.).

Phạm vi ứng dụng

Các tính chất độc đáo của ống zirconia khiến chúng trở thành thành phần cốt lõi trong nhiều lĩnh vực công nghệ cao và công nghiệp.

• Lò công nghiệp nhiệt độ cao và thiết bị thiêu kết

• Ống lò: được sử dụng trong các lò chân không và lò khí quyển, làm vật liệu mang hoặc buồng phản ứng, có khả năng chịu được nhiệt độ làm việc cực cao.
• Ống bảo vệ cặp nhiệt điện: bảo vệ cặp nhiệt điện bên trong khỏi bị ăn mòn trực tiếp bởi kim loại nóng chảy và môi trường ăn mòn, đảm bảo độ chính xác và tuổi thọ của phép đo nhiệt độ.
• Thanh lăn cho lò tấm đẩy và lò lăn: nhờ độ bền nhiệt độ cao và khả năng chống biến dạng dẻo, chúng có thể được dùng để đỡ và vận chuyển các chi tiết trong lò.

• Cảm biến (các lĩnh vực ứng dụng chính)

• Cảm biến oxy: Đây là ứng dụng cổ điển nhất. Được sử dụng rộng rãi trong:
• Động cơ ô tô: phát hiện hàm lượng oxy trong khí thải, cung cấp tín hiệu phản hồi đến bộ điều khiển điện tử, và đạt được kiểm soát chính xác tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu-không khí (cảm biến Lambda).
• Điều khiển quá trình đốt công nghiệp: Giám sát hàm lượng oxy trong khí thải của nồi hơi, lò đốt, v.v., tối ưu hóa quá trình cháy và tiết kiệm năng lượng.
• Xử lý nhiệt kim loại: Điều khiển tiềm năng carbon của môi trường khí trong lò.
• Nguyên lý hoạt động: Tận dụng đặc tính dẫn điện của ion oxy trong ống zirconia ở nhiệt độ cao, tạo ra chênh lệch điện thế (hiệu ứng Nernst) khi nồng độ oxy bên trong và bên ngoài ống khác nhau.

• Công nghiệp luyện kim và thủy tinh

• Đầu dò oxy kim loại nóng chảy: được đưa trực tiếp vào kim loại nóng chảy như thép lỏng và đồng lỏng để đo nhanh hàm lượng oxy của chúng.
• Cảm biến mức thủy tinh và lỗ dòng chảy: chịu được sự ăn mòn bởi dung dịch thủy tinh, dùng để điều khiển và tiếp xúc với thủy tinh nóng chảy.

• Năng lượng mới và nghiên cứu khoa học

• Pin nhiên liệu oxit rắn: Làm màng điện phân, dẫn các ion oxy ở nhiệt độ cao và là thành phần phát điện cốt lõi của pin.
• Phản ứng phòng thí nghiệm: dùng cho tổng hợp hóa học và nghiên cứu vật liệu đòi hỏi môi trường nhiệt độ cao và chống ăn mòn.

• Các lĩnh vực khác

• Lớp lót chịu mài mòn: dùng làm lớp lót đường ống để vận chuyển các loại bột hoặc bùn có tính mài mòn cao.
• Ống bảo vệ thiết bị quang học: bảo vệ sợi quang hoặc thấu kính trong môi trường khắc nghiệt.

Thông số kỹ thuật