Ceramica industriale, ovvero ceramica per la produzione industriale e prodotti industriali. È un tipo di ceramica fine, che può svolgere funzioni meccaniche, termiche, chimiche e di altro tipo nell'applicazione. Poiché la ceramica industriale presenta una serie di vantaggi, come resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione, resistenza all'usura, resistenza all'erosione, ecc., può sostituire i materiali metallici e i materiali macromolecolari organici per ambienti di lavoro difficili. Sono diventati un materiale indispensabile e importante nella trasformazione industriale tradizionale, nelle industrie emergenti e nelle industrie ad alta tecnologia. Sono ampiamente utilizzati nell'energia, nell'aerospaziale, nei macchinari, nelle automobili, nell'elettronica, nell'industria chimica e in altri campi. Ampie prospettive applicative. Le ceramiche con buona resistenza alla corrosione e stabilità chimica a contatto con enzimi biologici vengono utilizzate per produrre crogioli, scambiatori di calore e biomateriali come giunti di lacca artificiale dentale per la fusione dei metalli. Le ceramiche con cattura e assorbimento di neutroni unici vengono utilizzate per produrre vari materiali strutturali di reattori nucleari.
1. Ceramica all'ossido di calcio
Le ceramiche all'ossido di calcio sono ceramiche composte principalmente da ossido di calcio. Proprietà: l'ossido di calcio ha una struttura cristallina NaCl con una densità di 3,08-3,40 g/cm e un punto di fusione di 2570 C. Ha stabilità termodinamica e può essere utilizzato ad alta temperatura (2000 C). Ha una bassa reazione con metalli fusi altamente attivi e un minore inquinamento da ossigeno o elementi impuri. Il prodotto ha una buona resistenza alla corrosione del metallo fuso e del fosfato di calcio fuso. Può essere formato mediante pressatura a secco o stuccatura.
Applicazione:
1)È un contenitore importante per la fusione di metalli non ferrosi, come platino e uranio di elevata purezza.
2)Il mattone di ossido di calcio stabilizzato dal biossido di titanio può essere utilizzato come materiale di rivestimento per il forno rotante di minerale di fosfato fuso.
3)In termini di stabilità termodinamica, CaO supera SiO 2, MgO, Al2O 3 e ZrO 2 ed è il più alto tra gli ossidi. Questa proprietà dimostra che può essere utilizzato come crogiolo per la fusione di metalli e leghe.
4)Nel processo di fusione dei metalli possono essere utilizzati campionatori di CaO e tubi protettivi, che vengono utilizzati principalmente nella gestione della qualità o nel controllo della temperatura di metalli fusi attivi come le leghe ad alto contenuto di titanio.
5)Oltre a quanto sopra, le ceramiche CaO sono adatte anche per manicotti isolanti per la fusione ad arco o recipienti per il bilanciamento
angoli sperimentali.
L'ossido di calcio presenta due svantaggi:
①È facile reagire con l'acqua o il carbonato nell'aria.
②Può fondersi con ossidi come l'ossido di ferro ad alta temperatura. Questa azione di scorificazione è il motivo per cui la ceramica è facile da corrodere e ha una bassa resistenza. Queste carenze rendono difficile anche l’ampio utilizzo della ceramica all’ossido di calcio. Come ceramica, il CaO è ancora agli inizi. Ha due facce, a volte stabili e a volte instabili. In futuro potremo pianificarne meglio l'utilizzo e farla entrare nel novero della ceramica attraverso il progresso delle materie prime, della formatura, della cottura e di altre tecnologie.
2. Ceramica allo zirconio
Le ceramiche allo zirconio sono ceramiche composte principalmente da zircone (ZrSiO4).
Proprietà:Le ceramiche di zirconio hanno una buona resistenza agli shock termici, resistenza agli acidi e stabilità chimica, ma scarsa resistenza agli alcali. Il coefficiente di dilatazione termica e la conduttività termica delle ceramiche allo zirconio sono bassi e la loro resistenza alla flessione può essere mantenuta a 1200-1400 C senza diminuire, ma le loro proprietà meccaniche sono scarse. Il processo di produzione è simile a quello delle ceramiche speciali generali.
Applicazione:
1)Essendo un refrattario acido, lo zirconio è stato ampiamente utilizzato nei forni per vetro alluminoborosilicato a basso contenuto alcalino per la produzione di sfere di vetro e fibra di vetro. Le ceramiche di zirconio hanno elevate proprietà dielettriche e meccaniche e possono essere utilizzate anche come isolanti elettrici e candele.
2)Utilizzato principalmente per la produzione di ceramiche elettriche ad alta temperatura ad alta resistenza, barche in ceramica, crogioli, piastre di combustione per forni ad alta temperatura, rivestimenti di forni in vetro, ceramiche a radiazioni infrarosse, ecc.
3)Può essere trasformato in prodotti a pareti sottili – crogiolo, manicotto per termocoppia, ugello, prodotti a pareti spesse – malta, ecc.
4)I risultati mostrano che lo zircone ha stabilità chimica, stabilità meccanica, stabilità termica e stabilità alle radiazioni. Ha una buona tolleranza agli attinidi come U, Pu, Am, Np, Nd e Pa. È un materiale medio ideale per solidificare i rifiuti radioattivi ad alto livello (HLW) nel sistema di acciaio.
Allo stato attuale, non è stata riportata la ricerca sulla relazione tra il processo di produzione e le proprietà meccaniche della ceramica allo zirconio, il che ostacola in una certa misura l'ulteriore studio delle sue proprietà e limita l'applicazione della ceramica allo zirconio.
3. Ceramiche all'ossido di litio
Le ceramiche all'ossido di litio sono ceramiche i cui componenti principali sono Li2O, Al2O3 e SiO2. I principali materiali minerali contenenti Li2O in natura sono lo spodumene, il feldspato permeabile al litio, il fosforite di litio, la mica di litio e la nefelina.
Proprietà: Le principali fasi cristalline delle ceramiche all'ossido di litio sono nefelina e spodumene, caratterizzate da un basso coefficiente di dilatazione termica e una buona resistenza allo shock termico. Li2O è un tipo di ossido esterno alla rete, che può rafforzare la rete di vetro e migliorare efficacemente la stabilità chimica di bicchiere.
Applicazione:Può essere utilizzato per realizzare mattoni di rivestimento, tubi di protezione per termocoppie, parti a temperatura costante, utensili da laboratorio, utensili da cucina, ecc. Di forni elettrici (soprattutto forni a induzione). I materiali della serie Li2O-A12O3-SiO 2 (LAS) sono tipici ceramici a bassa espansione, che possono essere utilizzati come materiali resistenti agli shock termici, Li2O può anche essere utilizzato come legante ceramico e hanno un potenziale valore applicativo nell'industria del vetro.
4. Ceramica Ceria
Le ceramiche all'ossido di cerio sono ceramiche con ossido di cerio come componente principale.
Proprietà:Il prodotto ha un peso specifico di 7,73 e un punto di fusione di 2600 ℃. Diventerà Ce2O3 nell'atmosfera riducente e il punto di fusione verrà ridotto da 2600 ℃ a 1690 ℃. La resistività è 2 x 10 ohm cm a 700 ℃ e 20 ohm cm a 1200 ℃. Allo stato attuale, esistono diverse tecnologie di processo comuni per la produzione industriale di ossido di cerio in Cina come segue: Ossidazione chimica, compresa l'ossidazione dell'aria e l'ossidazione del permanganato di potassio; Metodo di ossidazione della tostatura
Metodo di separazione per estrazione
Applicazione:
1)Può essere utilizzato come elemento riscaldante, crogiolo per la fusione di metalli e semiconduttori, manicotto per termocoppia, ecc.
2)Può essere utilizzato come ausilio per la sinterizzazione di ceramiche al nitruro di silicio, nonché ceramiche composite di titanato di alluminio modificato e CeO 2 è un tenacizzante ideale
stabilizzatore.
3)Il fosforo tricolore delle terre rare con il 99,99% di CeO 2 è un tipo di materiale luminoso per lampade a risparmio energetico, che ha un'elevata efficienza luminosa, una buona resa cromatica e una lunga durata.
4)La polvere lucidante CeO 2 con una frazione di massa superiore al 99% ha un'elevata durezza, una dimensione delle particelle piccola e uniforme e un cristallo angolare, adatto per la lucidatura ad alta velocità del vetro.
5)L'uso di CeO 2 al 98% come decolorante e chiarificante può migliorare la qualità e le proprietà del vetro e renderlo più pratico.
6)La ceramica Ceria ha una scarsa stabilità termica e una forte sensibilità all'atmosfera, che ne limita in una certa misura l'utilizzo.
5. Ceramiche all'ossido di torio
Le ceramiche all'ossido di torio si riferiscono alle ceramiche con ThO2 come componente principale.
Proprietà:l'ossido di torio puro è un sistema cristallino cubico, struttura tipo fluorite, il coefficiente di espansione termica della ceramica all'ossido di torio è maggiore, 9,2*10/℃ a 25-1000 ℃, la conduttività termica è inferiore, 0,105 J/(cm.s ℃ a 100 ℃, la stabilità termica è scarsa, ma la temperatura di fusione è elevata, la conduttività alle alte temperature è buona e c'è Nel processo di formatura è possibile utilizzare la cementazione (soluzione al 10% di PVA come agente di sospensione) o la pressatura (tetracloruro di torio al 20% come legante).
Applicazione:Utilizzato principalmente come crogiolo per la fusione di osmio, rodio puro e raffinazione del radio, come elemento riscaldante, come fonte di faro, paralume per lampade a incandescenza o come combustibile nucleare, come catodo di tubi elettronici, elettrodo per fusione ad arco, ecc.
6. Ceramica di allumina
In base alla differenza della fase cristallina principale nella billetta ceramica, può essere divisa in porcellana di corindone, porcellana di corindone-mullite e porcellana di mullite. Può anche essere suddiviso in 75, 95 e 99 ceramici in base alla frazione di massa di AL2O3.
Applicazione:
Le ceramiche di allumina hanno un alto punto di fusione, elevata durezza, elevata resistenza, buona resistenza alla corrosione chimica e proprietà dielettriche. Tuttavia, ha un'elevata fragilità, scarsa resistenza agli urti e agli shock termici e non può sopportare cambiamenti drastici della temperatura ambiente. Può essere utilizzato per produrre tubi di forni ad alta temperatura, rivestimenti, candele di motori a combustione interna, utensili da taglio con elevata durezza e manicotti isolanti per termocoppie.
7. Ceramica al carburo di silicio
Le ceramiche al carburo di silicio sono caratterizzate da resistenza alle alte temperature, elevata conduttività termica, elevata resistenza all'usura, resistenza alla corrosione e resistenza al creep. Sono spesso utilizzati come materiali di sinterizzazione ad alta temperatura nei campi della difesa nazionale e della scienza e tecnologia aerospaziale. Sono utilizzati per produrre parti ad alta temperatura come ugelli per razzi, gole per la fusione del metallo, boccole per termocoppie e tubi per forni.
Orario di pubblicazione: 16 novembre 2019