Արդյունաբերական կերամիկայի կիրառման տեսակները

Արդյունաբերական կերամիկա, այսինքն՝ կերամիկա արդյունաբերական արտադրության և արդյունաբերական արտադրանքի համար։ Սա նուրբ կերամիկայի մի տեսակ է, որը կիրառման մեջ կարող է կատարել մեխանիկական, ջերմային, քիմիական և այլ գործառույթներ: Քանի որ արդյունաբերական կերամիկան ունի մի շարք առավելություններ, ինչպիսիք են բարձր ջերմաստիճանի դիմադրությունը, կոռոզիոն դիմադրությունը, մաշվածության դիմադրությունը, էրոզիայի դիմադրությունը և այլն, դրանք կարող են փոխարինել մետաղական նյութերին և օրգանական մակրոմոլեկուլային նյութերին ծանր աշխատանքային միջավայրի համար: Դրանք դարձել են անփոխարինելի և կարևոր նյութ ավանդական արդյունաբերական վերափոխման, զարգացող արդյունաբերության և բարձր տեխնոլոգիաների ոլորտներում: Նրանք լայնորեն օգտագործվում են էներգետիկայի, օդատիեզերական, մեքենաների, ավտոմեքենաների, էլեկտրոնիկայի, քիմիական արդյունաբերության և այլ ոլորտներում: Լայն կիրառման հեռանկարներ. Կոռոզիոն լավ դիմադրությամբ և կենսաբանական ֆերմենտների հետ քիմիական կայունությամբ կերամիկա օգտագործվում է կարասներ, ջերմափոխանակիչներ և կենսանյութեր արտադրելու համար, ինչպիսիք են ատամների արհեստական ​​լաքի հոդերը մետաղների հալման համար: Եզակի նեյտրոնային որսալով և կլանող կերամիկա օգտագործվում է միջուկային ռեակտորի կառուցվածքային տարբեր նյութեր արտադրելու համար:

1.Կալցիումի օքսիդի կերամիկա

Կալցիումի օքսիդի կերամիկաները հիմնականում կազմված են կալցիումի օքսիդից: Հատկություններ. Կալցիումի օքսիդն ունի NaCl բյուրեղային կառուցվածք՝ 3,08-3,40 գ/սմ խտությամբ և 2570 C հալման կետով: Այն ունի թերմոդինամիկական կայունություն և կարող է օգտագործվել բարձր ջերմաստիճանում (2000 թ. Գ). Այն ունի ցածր ռեակցիա մետաղների բարձր ակտիվ հալեցման հետ և ավելի քիչ աղտոտվածություն թթվածնով կամ կեղտոտ տարրերով: Ապրանքը լավ կոռոզիոն դիմադրություն ունի հալած մետաղի և հալած կալցիումի ֆոսֆատի նկատմամբ: Այն կարող է ձևավորվել չոր սեղմելով կամ քսելով:

Դիմում:

1)Այն կարևոր տարա է գունավոր մետաղների հալման համար, ինչպիսիք են բարձր մաքրության պլատինը և ուրանը:

2)Տիտանի երկօքսիդով կայունացված կալցիումի օքսիդ աղյուսը կարող է օգտագործվել որպես հալած ֆոսֆատ հանքաքարի պտտվող վառարանի երեսպատման նյութ:

3)Ջերմոդինամիկական կայունության առումով CaO-ը գերազանցում է SiO 2, MgO, Al2O 3 և ZrO 2 և ամենաբարձրն է օքսիդներում։ Այս հատկությունը ցույց է տալիս, որ այն կարող է օգտագործվել որպես կարաս մետաղների և համաձուլվածքների հալման համար:

4)Մետաղների հալման գործընթացում կարող են օգտագործվել CaO նմուշառիչներ և պաշտպանիչ խողովակներ, որոնք հիմնականում օգտագործվում են ակտիվ մետաղների հալվածքների որակի կառավարման կամ ջերմաստիճանի վերահսկման համար, ինչպիսիք են բարձր տիտանի համաձուլվածքները:

5)Բացի վերը նշվածից, CaO կերամիկան հարմար է նաև աղեղի հալման համար մեկուսիչ թևերի կամ հավասարակշռման համար նախատեսված անոթների համար:

փորձարարական անկյուններ.

Կալցիումի օքսիդն ունի երկու թերություն.

①Հեշտ է արձագանքել օդում առկա ջրի կամ կարբոնատի հետ:

②Այն կարող է հալվել այնպիսի օքսիդներով, ինչպիսին է երկաթի օքսիդը բարձր ջերմաստիճանում: Այս խարամային գործողությունն է պատճառը, որ կերամիկան հեշտ է կոռոզիայի ենթարկվել և ունի ցածր ամրություն: Այս թերությունները դժվարացնում են նաև կալցիումի օքսիդի կերամիկայի լայն կիրառումը: Որպես կերամիկա, CaO-ն դեռևս սկզբնական փուլում է: Այն ունի երկու կողմ՝ երբեմն կայուն, երբեմն՝ անկայուն։ Ապագայում մենք կարող ենք ավելի լավ պլանավորել դրա օգտագործումը և ստիպել այն համալրել կերամիկայի շարքերը հումքի, ձևավորման, կրակման և այլ տեխնոլոգիաների առաջընթացի միջոցով։

2. Ցիրկոնե կերամիկա

Ցիրկոնային կերամիկաները հիմնականում ցիրկոնից (ZrSiO4) կազմված կերամիկա են:

Հատկություններ:Ցիրկոնային կերամիկան ունի լավ ջերմային ցնցումների դիմադրություն, թթվային դիմադրություն և քիմիական կայունություն, բայց թույլ ալկալային դիմադրություն: Ցիրկոնային կերամիկայի ջերմային ընդարձակման գործակիցը և ջերմային հաղորդունակությունը ցածր են, և դրանց ճկման ուժը կարող է պահպանվել 1200-1400 C ջերմաստիճանում առանց նվազման, սակայն մեխանիկական հատկությունները վատ են: Արտադրության գործընթացը նման է ընդհանուր հատուկ կերամիկայի գործընթացին:

Դիմում:

1)Որպես թթվային հրակայուն նյութ, ցիրկոնը լայնորեն օգտագործվել է ցածր ալկալային ալյումինոբորոսիլիկատային ապակե վառարաններում՝ ապակե գնդակի և ապակե մանրաթելերի արտադրության համար: Ցիրկոնային կերամիկան ունի բարձր դիէլեկտրական և մեխանիկական հատկություններ, ինչպես նաև կարող է օգտագործվել որպես էլեկտրական մեկուսիչներ և կայծային մոմեր:

2)Հիմնականում օգտագործվում է բարձր ամրության բարձր ջերմաստիճանի էլեկտրական կերամիկայի, կերամիկական նավակների, կարասների, բարձր ջերմաստիճանի վառարանների այրման թիթեղների, ապակե վառարանների երեսպատման, ինֆրակարմիր ճառագայթման կերամիկա և այլն պատրաստելու համար:

3)Կարելի է պատրաստել բարակ պատերով արտադրատեսակներ՝ կարաս, ջերմակույտային թև, վարդակ, հաստ պատերով արտադրանքներ՝ շաղախ և այլն:

4)Արդյունքները ցույց են տալիս, որ ցիրկոնն ունի քիմիական կայունություն, մեխանիկական կայունություն, ջերմային կայունություն և ճառագայթման կայունություն: Այն լավ հանդուրժում է ակտինիդներին, ինչպիսիք են U, Pu, Am, Np, Nd և Pa: Այն իդեալական միջին նյութ է պողպատե համակարգում բարձր մակարդակի ռադիոակտիվ թափոնների (HLW) ամրացնելու համար:

Ներկայումս ցիրկոնային կերամիկայի արտադրության գործընթացի և մեխանիկական հատկությունների փոխհարաբերության վերաբերյալ հետազոտություն չի հաղորդվել, ինչը որոշակիորեն խոչընդոտում է դրա հատկությունների հետագա ուսումնասիրությանը և սահմանափակում ցիրկոնային կերամիկայի կիրառումը:

3. Լիթիումի օքսիդի կերամիկա

Լիթիումի օքսիդի կերամիկաները կերամիկա են, որոնց հիմնական բաղադրիչներն են Li2O, Al2O3 և SiO2: Բնության մեջ Li2O պարունակող հիմնական հանքային նյութերն են սպոդումենը, լիթիումաթափանցելի ֆելդսպաթը, լիթիում-ֆոսֆորիտը, լիթիումի միկան և նեֆելինը:

ՀատկություններԼիթիումի օքսիդի կերամիկայի հիմնական բյուրեղային փուլերն են նեֆելինը և սպոդումենը, որոնք բնութագրվում են ցածր ջերմային ընդարձակման գործակցով և լավ ջերմային ցնցումների դիմադրությամբ: ապակի.

Դիմում:Դրանով կարելի է պատրաստել էլեկտրական վառարանների (հատկապես ինդուկցիոն վառարաններ) երեսպատման աղյուսներ, ջերմակույտային պաշտպանիչ խողովակներ, մշտական ​​ջերմաստիճանի մասեր, լաբորատոր պարագաներ, ճաշ պատրաստելու պարագաներ և այլն։ Li2O-A12O3-SiO 2 (LAS) շարքի նյութերը տիպիկ ցածր ընդլայնման կերամիկա են, որոնք կարող են օգտագործվել որպես ջերմային ցնցումների դիմացկուն նյութեր, Li2O-ն կարող է օգտագործվել նաև որպես կերամիկական կապող նյութ և ունեն պոտենցիալ կիրառման արժեք ապակու արդյունաբերության մեջ:

4. Ցերիա կերամիկա

Ցերիումի օքսիդի կերամիկան կերամիկա է, որի հիմնական բաղադրիչը ցերիումի օքսիդն է:

Հատկություններ:Արտադրանքն ունի 7.73 տեսակարար կշիռ և 2600 ℃ հալման կետ: Նվազող մթնոլորտում այն ​​կդառնա Ce2O3, իսկ հալման կետը 2600 ℃-ից կնվազի մինչև 1690 ℃: Դիմադրողականությունը 2 x 10 օմ սմ է 700 ℃ և 20 օմ սմ 1200 ℃: Ներկայումս Չինաստանում ցերիումի օքսիդի արդյունաբերական արտադրության մի քանի ընդհանուր տեխնոլոգիաներ կան.

Արդյունահանման տարանջատման մեթոդ

Դիմում:

1)Այն կարող է օգտագործվել որպես ջեռուցման տարր, կարաս մետաղի և կիսահաղորդչային հալման համար, ջերմակույտի թև և այլն:

2)Այն կարող է օգտագործվել որպես սիլիցիումի նիտրիդային կերամիկայի, ինչպես նաև մոդիֆիկացված ալյումինի տիտանատի կոմպոզիտային կերամիկայի սինթրման միջոց, իսկ CeO 2-ը իդեալական ամրացնող միջոց է։

կայունացուցիչ:

3)Հազվագյուտ հողային եռագույն ֆոսֆորը 99,99% CeO 2-ով մի տեսակ լուսավոր նյութ է էներգախնայող լամպի համար, որն ունի բարձր լուսային արդյունավետություն, լավ գույների մատուցում և երկար կյանք:

4)99%-ից ավելի զանգվածային բաժնով CeO 2 փայլեցնող փոշին ունի բարձր կարծրություն, փոքր և միատեսակ մասնիկների չափ և անկյունային բյուրեղ, որը հարմար է ապակու բարձր արագությամբ փայլեցնելու համար:

5)98% CeO 2-ի օգտագործումը որպես գունազերծող և պարզացուցիչ կարող է բարելավել ապակու որակն ու հատկությունները և դարձնել այն ավելի գործնական:

6)Ceria կերամիկաները վատ ջերմային կայունություն ունեն և ուժեղ զգայունություն մթնոլորտի նկատմամբ, ինչը որոշակիորեն սահմանափակում է դրա օգտագործումը:

5. Թորիումի օքսիդի կերամիկա

Թորիումի օքսիդի խեցեղենը վերաբերում է ThO2-ի հիմնական բաղադրիչ ունեցող կերամիկաներին:

Հատկություններ:մաքուր թորիումի օքսիդը խորանարդ բյուրեղային համակարգ է, ֆտորիտի տիպի կառուցվածք, թորիումի օքսիդի կերամիկայի ջերմային ընդարձակման գործակիցը ավելի մեծ է՝ 9,2*10/℃ 25-1000 ℃, ջերմահաղորդունակությունը՝ ավելի ցածր՝ 0,105 Ջ/(սմ.վ. 100 ℃, ջերմային կայունությունը վատ է, բայց հալման ջերմաստիճանը բարձր է, բարձր ջերմաստիճանի հաղորդունակությունը լավ է, և կա ռադիոակտիվություն (10% PVA լուծույթ որպես կասեցման նյութ) կամ սեղմում (20% թորիումի տետրաքլորիդ որպես կապող նյութ):

Դիմում:Հիմնականում օգտագործվում է որպես կարաս օսմիումի, մաքուր ռոդիումի և ռադիումի մաքրման համար, որպես ջեռուցման տարր, որպես լուսարձակի աղբյուր, շիկացած լամպի երանգ կամ որպես միջուկային վառելիք, որպես էլեկտրոնային խողովակի կաթոդ, աղեղային հալման էլեկտրոդ և այլն:

6. Ալյումինե կերամիկա

Ըստ կերամիկական բիլետի հիմնական բյուրեղային փուլի տարբերության՝ այն կարելի է բաժանել կորունդային ճենապակու, կորունդ-մուլիտ ճենապակու և մուլիտ ճենապակու։ Այն կարելի է բաժանել նաև 75, 95 և 99 կերամիկայի՝ ըստ AL2O3-ի զանգվածային բաժնի։

Դիմում:

Ալյումինե կերամիկան ունի բարձր հալման կետ, բարձր կարծրություն, բարձր ամրություն, լավ քիմիական կոռոզիոն դիմադրություն և դիէլեկտրական հատկություններ: Այնուամենայնիվ, այն ունի բարձր փխրունություն, վատ ազդեցության դիմադրություն և ջերմային ցնցումների դիմադրություն և չի կարող դիմակայել շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի կտրուկ փոփոխություններին: Այն կարող է օգտագործվել բարձր ջերմաստիճանի վառարանների խողովակների, երեսպատման, ներքին այրման շարժիչների կայծային մոմերի, բարձր կարծրությամբ կտրող գործիքների և ջերմակույտ մեկուսիչ թևերի արտադրության համար:

7. Սիլիցիումի կարբիդային կերամիկա

Սիլիցիումի կարբիդային կերամիկաները բնութագրվում են բարձր ջերմաստիճանի ուժով, բարձր ջերմային հաղորդունակությամբ, բարձր մաշվածության դիմադրությամբ, կոռոզիոն դիմադրությամբ և սողացող դիմադրությամբ: Դրանք հաճախ օգտագործվում են որպես բարձր ջերմաստիճանի սինթերման նյութեր ազգային պաշտպանության և օդատիեզերական գիտության և տեխնոլոգիայի ոլորտներում: Դրանք օգտագործվում են բարձր ջերմաստիճանի մասերի արտադրության համար, ինչպիսիք են հրթիռային վարդակների վարդակները, մետաղի ձուլման համար կոկորդները, ջերմակույտային թփերը և վառարանների խողովակները: