औद्योगिक सिरॅमिक्सचे अनुप्रयोग प्रकार

औद्योगिक सिरेमिक, म्हणजेच औद्योगिक उत्पादन आणि औद्योगिक उत्पादनांसाठी सिरेमिक. ही एक प्रकारची बारीक मातीची भांडी आहे, जी यांत्रिक, थर्मल, रासायनिक आणि अनुप्रयोगात इतर कार्ये खेळू शकते. कारण औद्योगिक सिरॅमिक्समध्ये उच्च तापमान प्रतिरोध, गंज प्रतिकार, पोशाख प्रतिरोध, इरोशन प्रतिरोध, इत्यादी अनेक फायदे आहेत, ते कठोर कार्य वातावरणासाठी धातूचे साहित्य आणि सेंद्रिय मॅक्रोमोलेक्युल सामग्री बदलू शकतात. ते पारंपारिक औद्योगिक परिवर्तन, उदयोन्मुख उद्योग आणि उच्च-तंत्र उद्योगांमध्ये एक अपरिहार्य आणि महत्त्वपूर्ण सामग्री बनले आहेत. ते ऊर्जा, एरोस्पेस, यंत्रसामग्री, ऑटोमोबाईल्स, इलेक्ट्रॉनिक्स, रासायनिक उद्योग आणि इतर क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. विस्तृत अर्ज संभावना. उत्तम गंज प्रतिरोधक आणि जैविक एंझाइमच्या संपर्कात रासायनिक स्थिरता असलेल्या सिरॅमिक्सचा वापर क्रूसिबल्स, हीट एक्सचेंजर्स आणि जैवमटेरिअल्स जसे की डेंटल आर्टिफिशियल लाह जॉइंट्स तयार करण्यासाठी केला जातो. अनन्य न्यूट्रॉन कॅप्चर आणि शोषण असलेल्या सिरॅमिक्सचा वापर विविध अणुभट्टीच्या संरचनात्मक सामग्रीच्या निर्मितीसाठी केला जातो.

1.कॅल्शियम ऑक्साईड सिरॅमिक्स

कॅल्शियम ऑक्साईड सिरॅमिक्स हे मुख्यत: कॅल्शियम ऑक्साईडचे बनलेले सिरॅमिक आहेत. गुणधर्म: कॅल्शियम ऑक्साईडची घनता 3.08-3.40g/cm आणि वितळण्याचा बिंदू 2570 C आहे. त्यात थर्मोडायनामिक स्थिरता आहे आणि उच्च तापमान (2000 वर वापरले जाऊ शकते) सी). उच्च सक्रिय धातू वितळण्यासह त्याची कमी प्रतिक्रिया असते आणि ऑक्सिजन किंवा अशुद्धता घटकांद्वारे कमी प्रदूषण होते. उत्पादनामध्ये वितळलेल्या धातूला आणि वितळलेल्या कॅल्शियम फॉस्फेटला चांगला गंज प्रतिकार असतो. हे कोरडे दाबून किंवा ग्राउटिंगद्वारे तयार केले जाऊ शकते.

अर्ज:

१)उच्च शुद्धता प्लॅटिनम आणि युरेनियम यांसारख्या नॉन-फेरस धातू गळण्यासाठी हा एक महत्त्वाचा कंटेनर आहे.

२)टायटॅनियम डायऑक्साइडने स्थिर केलेली कॅल्शियम ऑक्साईड वीट वितळलेल्या फॉस्फेट धातूच्या रोटरी भट्टीसाठी अस्तर सामग्री म्हणून वापरली जाऊ शकते.

३)थर्मोडायनामिक स्थिरतेच्या बाबतीत, CaO हे SiO 2, MgO, Al2O 3 आणि ZrO 2 पेक्षा जास्त आहे आणि ऑक्साईडमध्ये सर्वाधिक आहे. हे गुणधर्म दर्शविते की ते धातू आणि मिश्र धातु वितळण्यासाठी क्रूसिबल म्हणून वापरले जाऊ शकते.

4)धातू वितळण्याच्या प्रक्रियेत, CaO सॅम्पलर आणि संरक्षक नळ्या वापरल्या जाऊ शकतात, ज्याचा वापर मुख्यतः उच्च टायटॅनियम मिश्र धातुसारख्या सक्रिय धातूच्या वितळण्याच्या गुणवत्ता व्यवस्थापन किंवा तापमान नियंत्रणासाठी केला जातो.

5)वरील व्यतिरिक्त, CaO सिरॅमिक्स चाप वितळण्यासाठी इन्सुलेशन स्लीव्हसाठी किंवा संतुलनासाठी पात्रांसाठी देखील योग्य आहेत

प्रायोगिक कोन.

कॅल्शियम ऑक्साईडचे दोन तोटे आहेत:

①हवेतील पाणी किंवा कार्बोनेटसह प्रतिक्रिया देणे सोपे आहे.

②ते उच्च तापमानात लोह ऑक्साईड सारख्या ऑक्साईडसह वितळू शकते. या स्लॅगिंग कृतीमुळेच सिरेमिक्स कोरड करणे सोपे आहे आणि त्यांची ताकद कमी आहे. या कमतरतांमुळे कॅल्शियम ऑक्साईड सिरॅमिकचा मोठ्या प्रमाणावर वापर करणे देखील कठीण होते. सिरेमिक म्हणून, CaO अजूनही त्याच्या बाल्यावस्थेत आहे. त्याला दोन बाजू असतात, कधी स्थिर तर कधी अस्थिर. भविष्यात, आम्ही त्याच्या वापराचे अधिक चांगले नियोजन करू शकतो आणि कच्चा माल, फॉर्मिंग, फायरिंग आणि इतर तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीद्वारे सिरॅमिकच्या श्रेणीत सामील होऊ शकतो.

2. झिरकॉन सिरेमिक

झिरकॉन सिरॅमिक्स हे मुख्यतः झिरकॉन (ZrSiO4) चे बनलेले सिरेमिक आहेत.

गुणधर्म:झिरकॉन सिरॅमिक्समध्ये थर्मल शॉक प्रतिरोध, आम्ल प्रतिरोध आणि रासायनिक स्थिरता चांगली असते, परंतु अल्कली प्रतिरोधकता खराब असते. झिरकॉन सिरॅमिक्सचे थर्मल विस्तार गुणांक आणि थर्मल चालकता कमी आहे आणि त्यांची झुकण्याची ताकद कमी न होता 1200-1400 C वर राखली जाऊ शकते, परंतु त्यांचे यांत्रिक गुणधर्म खराब आहेत. उत्पादन प्रक्रिया सामान्य विशेष सिरेमिक सारखीच असते.

अर्ज:

1)ऍसिड रेफ्रेक्ट्री म्हणून, काचेच्या बॉल आणि ग्लास फायबर उत्पादनासाठी कमी अल्कली ॲल्युमिनोबोरोसिलिकेट ग्लास भट्ट्यांमध्ये झिरकॉनचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. झिरकॉन सिरॅमिक्समध्ये उच्च डायलेक्ट्रिक आणि यांत्रिक गुणधर्म असतात आणि ते इलेक्ट्रिकल इन्सुलेटर आणि स्पार्क प्लग म्हणून देखील वापरले जाऊ शकतात.

2)मुख्यतः उच्च-शक्तीचे उच्च-तापमान इलेक्ट्रिक सिरॅमिक्स, सिरॅमिक बोट्स, क्रूसिबल, उच्च-तापमान भट्टी बर्निंग प्लेट, काचेच्या भट्टीचे अस्तर, इन्फ्रारेड रेडिएशन सिरॅमिक्स इ. बनवण्यासाठी वापरले जाते.

3)पातळ-भिंतींच्या उत्पादनांमध्ये बनवता येते - क्रूसिबल, थर्मोकूपल स्लीव्ह, नोजल, जाड-भिंतीची उत्पादने - मोर्टार इ.

4)परिणाम दर्शविते की जिरकॉनमध्ये रासायनिक स्थिरता, यांत्रिक स्थिरता, थर्मल स्थिरता आणि रेडिएशन स्थिरता आहे. यात U, Pu, Am, Np, Nd आणि Pa सारख्या ऍक्टिनाइड्सना चांगली सहनशीलता आहे. स्टील प्रणालीमध्ये उच्च-स्तरीय किरणोत्सर्गी कचरा (HLW) घट्ट करण्यासाठी हे एक आदर्श माध्यम आहे.

सध्या, झिरकॉन सिरेमिकची उत्पादन प्रक्रिया आणि यांत्रिक गुणधर्म यांच्यातील संबंधांवरील संशोधन नोंदवले गेले नाही, जे काही प्रमाणात त्याच्या गुणधर्मांच्या पुढील अभ्यासात अडथळा आणते आणि झिरकॉन सिरेमिकच्या वापरास मर्यादित करते.

3. लिथियम ऑक्साईड सिरॅमिक्स

लिथियम ऑक्साईड सिरॅमिक्स हे सिरेमिक आहेत ज्यांचे मुख्य घटक Li2O, Al2O3 आणि SiO2 आहेत. Li2O निसर्गात असलेले मुख्य खनिज पदार्थ म्हणजे स्पोड्युमिन, लिथियम-पारगम्य फेल्डस्पार, लिथियम-फॉस्फोराइट, लिथियम अभ्रक आणि नेफेलिन.

गुणधर्म: लिथियम ऑक्साईड सिरॅमिक्सचे मुख्य स्फटिकासारखे टप्पे म्हणजे नेफेलिन आणि स्पोड्युमिन, जे कमी थर्मल विस्तार गुणांक आणि चांगले थर्मल शॉक प्रतिरोध द्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत. Li2O नेटवर्कच्या बाहेर एक प्रकारचा ऑक्साईड आहे, जो काचेचे नेटवर्क मजबूत करू शकतो आणि रासायनिक स्थिरता प्रभावीपणे सुधारू शकतो. काच

अर्ज:विद्युत भट्टीच्या (विशेषतः इंडक्शन फर्नेसेस) अस्तरांच्या विटा, थर्मोकूपल संरक्षण नळ्या, स्थिर तापमानाचे भाग, प्रयोगशाळेतील भांडी, स्वयंपाकाची भांडी इत्यादी तयार करण्यासाठी याचा वापर केला जाऊ शकतो. Li2O-A12O3-SiO 2 (LAS) मालिका मटेरियल हे ठराविक लो एक्सपेंशन सिरॅमिक्स आहेत, जे थर्मल शॉक रेझिस्टंट मटेरियल म्हणून वापरले जाऊ शकतात, Li2O सिरेमिक बाइंडर म्हणून देखील वापरले जाऊ शकतात आणि काच उद्योगात संभाव्य उपयोग मूल्य आहे.

4. सेरिया सिरॅमिक्स

सिरियम ऑक्साईड सिरॅमिक्स मुख्य घटक म्हणून सिरियम ऑक्साईडसह सिरॅमिक्स आहेत.

गुणधर्म:उत्पादनाचे विशिष्ट गुरुत्व 7.73 आणि वितळण्याचा बिंदू 2600 ℃ आहे. वातावरण कमी करताना ते Ce2O3 होईल आणि वितळण्याचा बिंदू 2600 ℃ वरून 1690 ℃ पर्यंत कमी होईल. प्रतिरोधकता 700 ℃ वर 2 x 10 ohm cm आणि 1200 ℃ वर 20 ohm cm आहे. सध्या, चीनमध्ये सेरिअम ऑक्साईडच्या औद्योगिक उत्पादनासाठी खालीलप्रमाणे अनेक सामान्य प्रक्रिया तंत्रज्ञान आहेत: रासायनिक ऑक्सिडेशन, हवा ऑक्सिडेशन आणि पोटॅशियम परमँगनेट ऑक्सिडेशन; भाजणे ऑक्सिडेशन पद्धत

अर्क वेगळे करण्याची पद्धत

अर्ज:

1)हे हीटिंग एलिमेंट, मेटल आणि सेमीकंडक्टर स्मेल्टिंगसाठी क्रूसिबल, थर्मोकूपल स्लीव्ह इत्यादी म्हणून वापरले जाऊ शकते.

2)हे सिलिकॉन नायट्राइड सिरॅमिक्ससाठी सिंटरिंग एड्स म्हणून वापरले जाऊ शकते, तसेच सुधारित ॲल्युमिनियम टायटेनेट कंपोझिट सिरॅमिक्स, आणि सीईओ 2 एक आदर्श टफनिंग आहे

स्टॅबिलायझर

3)99.99% CeO 2 सह दुर्मिळ पृथ्वी तिरंगा फॉस्फर ऊर्जा-बचत दिव्यासाठी एक प्रकारची चमकदार सामग्री आहे, ज्यामध्ये उच्च प्रकाश कार्यक्षमता, चांगला रंग प्रस्तुत करणे आणि दीर्घ आयुष्य आहे.

४)99% पेक्षा जास्त वस्तुमान अपूर्णांक असलेल्या CeO 2 पॉलिशिंग पावडरमध्ये उच्च कडकपणा, लहान आणि एकसमान कण आकार आणि कोनीय क्रिस्टल आहे, जे काचेच्या हाय-स्पीड पॉलिशिंगसाठी योग्य आहे.

5)98% CeO 2 डिकोलरायझर आणि क्लॅरिफायर म्हणून वापरल्याने काचेची गुणवत्ता आणि गुणधर्म सुधारू शकतात आणि ते अधिक व्यावहारिक बनू शकतात.

6)सेरिया सिरेमिकमध्ये खराब थर्मल स्थिरता आणि वातावरणास तीव्र संवेदनशीलता असते, ज्यामुळे त्याचा वापर एका विशिष्ट मर्यादेपर्यंत मर्यादित होतो.

5. थोरियम ऑक्साईड सिरॅमिक्स

थोरियम ऑक्साईड सिरॅमिक्स मुख्य घटक म्हणून ThO2 सह सिरॅमिक्सचा संदर्भ देतात.

गुणधर्म:शुद्ध थोरियम ऑक्साईड ही क्यूबिक क्रिस्टल सिस्टीम आहे, फ्लोराईट प्रकारची रचना आहे, थोरियम ऑक्साईड सिरॅमिक्सचा थर्मल विस्तार गुणांक मोठा आहे, 9.2*10/℃ 25-1000 ℃ वर, थर्मल चालकता कमी आहे, 0.105 J/(cm.s.s. ℃) 100 ℃, थर्मल स्थिरता गरीब आहे, पण वितळण्याचे तापमान जास्त आहे, उच्च तापमानाची चालकता चांगली आहे आणि रेडिओॲक्टिव्हिटी आहे (10% PVA सोल्यूशन सस्पेंशन एजंट म्हणून) किंवा दाबणे (20% थोरियम टेट्राक्लोराईड बाइंडर म्हणून) तयार करण्याच्या प्रक्रियेत वापरले जाऊ शकते.

अर्ज:मुख्यतः ऑस्मिअम, शुद्ध रोडियम आणि रिफायनिंग रेडियम वितळण्यासाठी क्रूसिबल म्हणून, गरम घटक म्हणून, सर्चलाइट स्त्रोत म्हणून, इनॅन्डेन्सेंट लॅम्प शेड म्हणून किंवा आण्विक इंधन म्हणून, इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबचे कॅथोड म्हणून, चाप वितळण्यासाठी इलेक्ट्रोड इ.

6. अल्युमिना सिरॅमिक्स

सिरेमिक बिलेटमधील मुख्य क्रिस्टलीय टप्प्यातील फरकानुसार, ते कोरंडम पोर्सिलेन, कॉरंडम-मुलीट पोर्सिलेन आणि म्युलाइट पोर्सिलेनमध्ये विभागले जाऊ शकते. हे AL2O3 च्या वस्तुमान अपूर्णांकानुसार 75, 95 आणि 99 सिरॅमिक्समध्ये देखील विभागले जाऊ शकते.

अर्ज:

ॲल्युमिना सिरॅमिक्समध्ये उच्च वितळण्याचा बिंदू, उच्च कडकपणा, उच्च सामर्थ्य, चांगली रासायनिक गंज प्रतिरोधक क्षमता आणि डायलेक्ट्रिक गुणधर्म असतात. तथापि, यात उच्च ठिसूळपणा, खराब प्रभाव प्रतिरोध आणि थर्मल शॉक प्रतिरोधक क्षमता आहे आणि सभोवतालच्या तापमानातील तीव्र बदलांना तोंड देऊ शकत नाही. याचा वापर उच्च तापमानाच्या भट्टीच्या नळ्या, अस्तर, अंतर्गत ज्वलन इंजिनचे स्पार्क प्लग, उच्च कडकपणासह कटिंग टूल्स आणि थर्मोकूपल इन्सुलेट स्लीव्ह तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

7. सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक

सिलिकॉन कार्बाइड सिरॅमिक्स उच्च तापमान शक्ती, उच्च थर्मल चालकता, उच्च पोशाख प्रतिरोध, गंज प्रतिकार आणि रांगणे प्रतिकार द्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत. ते राष्ट्रीय संरक्षण आणि एरोस्पेस विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रात उच्च तापमान सिंटरिंग सामग्री म्हणून वापरले जातात. त्यांचा वापर रॉकेट नोझल्ससाठी नोझल, कास्टिंग मेटलसाठी गळा, थर्मोकूपल बुशिंग आणि फर्नेस ट्यूब यांसारखे उच्च तापमान भाग तयार करण्यासाठी केला जातो.