Stænger af aluminiumoxid bruges i en række miljøer med høj temperatur

Aluminiumoxid er et avanceret teknisk keramisk materiale, der er kendt for sin hårdhed, styrke, slidstyrke og korrosionsbeskyttelse. Desuden har denne isolerende keramik fremragende termiske og elektriske egenskaber.

Keramiske stænger af aluminiumoxid (Al2O3) er meget effektive bærere og isolatorer til udstyr og miljøer med høje temperaturer og har en enestående kemisk modstandsdygtighed samt lave varmeudvidelseshastigheder.

Anvendelser ved høje temperaturer

Keramiske stænger af aluminiumoxid er et enestående materiale, der anvendes i vid udstrækning i højtemperaturmiljøer, fra laboratoriemiljøer til forsøgsopstillinger, der kræver præcisionsmålinger og pålidelig dataindsamling. Deres enestående termiske stabilitet, mekaniske styrke, kemiske inerti og elektriske isoleringsegenskaber er højt værdsat blandt brugerne. Keramiske stænger af aluminiumoxid har vist deres værd i forskellige forskningslaboratorier som støttekomponenter eller inventar i forsøgsopstillinger til præcise målinger og pålidelig dataindsamling.

Alumina, som er et aluminiumoxid, er et inert og hårdt ildfast metal med overlegen slidstyrke og et smeltepunkt på 1600 grader. Alumina produceres i bauxitminer som råmateriale til produktion af aluminiummetal og bruges som råmateriale i produktionsprocesser for keramik eller konstruerede materialer, og en stor del af produktionen foregår direkte.

Denne robuste industrielle oxidkeramik skabes gennem en proces, der involverer pulverkomprimering og sintring ved høje temperaturer, hvilket giver tætte, korrosionsbestandige produkter, der er velegnede til forskellige anvendelser ved høje temperaturer. Aluminas trykstyrke gør det velegnet til bærende opgaver, mens dets dimensionsstabilitet sikrer, at strukturelle komponenter forbliver intakte, selv under ekstreme varmeforhold.

Aluminiumoxid er det foretrukne materiale til højtydende elektrisk isolering, der giver pålidelig beskyttelse mod lækage, samtidig med at det er sikkert at arbejde i miljøer med høje temperaturer. Desuden spiller dette alsidige materiale en central rolle i CVD-, ionimplantat-, fotolitografi- og halvlederdelproduktionsprocesser.

Inden for luft- og rumfart anvendes aluminiumoxidstænger som underlag og isolatorer i ovne og varmeelementer på grund af deres fremragende termiske stabilitet samt i møbler, bøsninger til termoelementbeskyttelsesrør, ovnmøbler, isolerende bøsninger til ildfaste komponenter og termoelementbeskyttelsesrør, blandt andre anvendelser. Aluminiumoxidkeramik finder også anvendelse inden for medicinsk og fast fødevarebehandling på grund af deres ikke-porøse, ikke-toksiske og ikke-magnetiske egenskaber - hvilket giver sikkerhed, pålidelighed og ydeevne i farlige miljøer.

Elektrisk isolering

Aluminiumoxid er en elektrisk isolator ved høje temperaturer, hvilket betyder, at det kan hæmme strømmen af elektricitet og forhindre den i at nå frem til områder, hvor den ikke bør være. Det er med til at forhindre elektrisk stød og andre sikkerhedsrisici, hvilket gør aluminiumoxid til en vigtig komponent i systemer, der arbejder ved høje temperaturer.

Aluminas høje elektriske modstand og dielektriske styrke er med til at sikre, at strømmen flyder langs den tilsigtede kurs uden at afvige til utilsigtede områder eller føre til energitab i elsystemer eller andre anvendelser. Det er med til at forhindre unødvendige energiomkostninger og unødvendige problemer med energitab, som ellers kunne opstå.

På grund af sine hårde og holdbare egenskaber er aluminiumoxid ideelt til højtryksanvendelser som f.eks. produktion af lægemidler og kemiske produkter. Desuden er aluminiumoxid ugiftigt og lugtfrit, hvilket gør det til et ideelt materiale til brug i medicinske omgivelser eller andre følsomme miljøer.

Aluminiumoxidkeramik kan modstå både oxiderende og reducerende miljøer og kan endda bruges i vakuummiljøer ved høje temperaturer. Derfor er aluminiumoxid et ideelt materiale til slidstærke tætninger og lejer samt til beskyttelse af termoelementer, der bruges til måling ved høje temperaturer. Aluminiumoxid bevarer også sin hårdhed ved meget høje temperaturer, samtidig med at det har en fremragende korrosionsbestandighed, hvilket gør det til det perfekte materiale til beskyttelsesrør og isolatorer under højtemperaturprocesser som CVD, ionimplantation eller litografiprocesser.

Mekanisk styrke

Aluminiumoxidkeramik har høj trykstyrke, hvilket gør dem i stand til at absorbere slagkraft uden at deformeres, hvilket gør dem velegnede til slidstærke tætninger og lejer. Desuden reducerer den lave varmeudvidelse stress på mekaniske komponenter og forlænger deres levetid - med stænger, der har enestående styrke ved høje temperaturer.

Aluminiumoxidstænger er lavet af aluminiumoxid (Al2O3) og gennemgår en formnings- og sintringsproces for at danne tætte keramiske strukturer med overlegen hårdhed, holdbarhed og modstandsdygtighed over for kemisk korrosion. De fås i mange forskellige størrelser og former, og avancerede grønne og kiksede bearbejdningsteknologier kan tilpasse dem specifikt til individuelle anvendelser.

På grund af deres termiske stabilitet anvendes aluminiumoxidkeramik i vid udstrækning som strukturelle støtter og elementer i højtemperaturmiljøer, der kræver strukturel støtte eller elementer som f.eks. isolering. Aluminiumoxidstænger kan bruges som isolering mellem ovne og ovnmøbler for at øge energieffektiviteten og minimere nedetid på grund af termisk chok; desuden kan de beskytte termoelementer i højtemperaturmiljøer, hvilket hjælper med at minimere skader og forlænge sensorens levetid.

Aluminiumoxidstænger kan fastgøres på forskellige måder, bl.a. ved hjælp af hesteskoformede låseringe i rustfrit stål, der er designet til at fastgøre alle længder af keramikstænger (LR-dele). For en endnu strammere pasform kan der også bruges afstandsstykker (SP-dele) - disse spoler glider knap nok over enderne af hver stang, mens de er fastgjort med molybdæntrådmøtrikker, der giver udbagningssikker friktionspasform. Til permanente installationer giver epoxylim fremragende bindingsstyrke ved temperaturer op til 700 °C.

Kemisk inerti

Stænger af aluminiumoxid har en kemisk inerti, der gør dem perfekte til laboratoriebrug. Da de ikke reagerer med de fleste syrer eller baser, kan følsomme stoffer håndteres sikkert under eksperimenter uden frygt for uønskede reaktioner eller kontaminering. Desuden korroderer aluminiumoxid ikke under høje temperaturer, så det kan også bruges som katalysatorunderlag eller smeltedigel i termisk behandling.

Aluminiumoxid har høj mekanisk styrke og hårdhed, hvilket gør det modstandsdygtigt over for slagkræfter, der ellers kunne slide på det. På grund af denne modstandsdygtighed over for slitage og slid er aluminiumoxidstænger et fremragende valg til anvendelser, der kræver holdbarhed, som f.eks. beskyttelseskapper til termoelementer eller isoleringspaneler til ovne. Desuden gør dets gennemsigtighed i UV- og synligt lys aluminiumoxid til et ideelt materiale til eksperimenter som fotoluminescensspektroskopi eller optiske spektroskopimålinger.

I modsætning til metaller har aluminiumoxid en moderat varmeledningsevne, som gør det muligt at sprede varmen effektivt under termiske processer uden at skabe termisk stress eller beskadige udstyr eller prøver, der opvarmes. Desuden hjælper den lave varmeudvidelseskoefficient med at undgå revnedannelse under stress eller forvrængning under temperatursvingninger.

Da aluminiumoxid er meget bearbejdeligt, kan det laves til præcisionsdele ved hjælp af avancerede bearbejdningsprocesser som slibning og lapning for at opfylde snævre tolerancer med fremragende overfladefinish (Ra 0,1 eller lavere), der er velegnet til præcisionsforsegling.

For at forlænge levetiden for aluminiumoxidkeramik er det vigtigt, at de opbevares og håndteres korrekt for at minimere skader. De skal opbevares i et ideelt miljø uden fugtabsorption; opvarmes eller afkøles langsomt for at undgå termisk chok; opvarmes/afkøles gradvist; opvarmes/afkøles gradvist langsomt for at forhindre revnedannelse i keramiske overflader; opvarmes eller afkøles gradvist, indtil temperaturerne vender tilbage til deres optimale område; kontrolleres regelmæssigt for tegn på mekaniske skader eller indvendig korrosion.

Modstandsdygtighed over for slid

Aluminiumoxidkeramik skiller sig ud fra andre keramiske materialer ved at have en ekstraordinær slidstyrke, hvilket gør dem velegnede til brug som mekaniske komponenter. Deres enestående holdbarhed kan modstå høje temperaturer uden at blive beskadiget, og de har en enestående modstandsdygtighed over for slid; desuden gør deres hårdhed, der kun overgås af diamant, og deres evne til at blive bearbejdet til ekstremt glatte overflader aluminiumoxidkeramik til et fremragende valg, når der kræves præcision og dimensionsstabilitet, som f.eks. i forbindelse med isoleringskomponenter eller elektroniske eksperimenter.

Faste stænger af aluminiumoxidkeramik kan modstå store temperaturintervaller, hvilket gør dem til den ideelle løsning til højtemperaturmiljøer som f.eks. ovne. Da aluminiumoxidkeramik er kemisk inert, kan de bruges som isolering eller understøttende komponenter i disse maskiner, samtidig med at de modstår korrosion og kemiske reaktioner, der kan opstå med andre stoffer i miljøet.

Holdbar aluminiumoxidkeramik kan skræddersys til at opfylde specifikationerne for enhver anvendelse, f.eks. gevindskæring, perforering, spaltning, udhuling og gevindskæring. Aluminiumoxidkeramik fås i forskellige størrelser og former med forskellige overflader og er let og kompakt nok til anvendelse ved høje temperaturer.

Aluminiumoxidkeramik er ikke-giftige, smagløse og lugtfri materialer, der er velegnede til medicinal- og fødevareindustrien. Desuden er de nemme at håndtere og rengøre efter brug til langvarige anvendelser ved 1600 grader; deres kortvarige brug ved 1800 grader sikrer pålidelig varmeafledning, da de modstår slid og slagkræfter. Desuden kan Gd2O3-additivet forbedre korngrænselåsningen ved at styrke bindingskræfterne mellem tilstødende korn og derved forbedre slidhastigheden for aluminiumoxidkeramik.