Alumiinioksiditankoja käytetään useissa korkealämpötilaympäristöissä.

Alumiinioksidi on kehittynyt tekninen keraaminen materiaali, joka tunnetaan kovuudestaan, lujuudestaan, kulutuskestävyydestään ja korroosiosuojauksestaan. Lisäksi tällä eristävällä keraamisella on erinomaiset lämpö- ja sähköiset ominaisuudet.

Alumiinikeraamiset (Al2O3) sauvat ovat erittäin tehokkaita tukia ja eristeitä korkean lämpötilan laitteissa ja ympäristöissä, ja niillä on poikkeuksellinen kemiallinen kestävyys sekä alhainen lämpölaajeneminen.

Korkean lämpötilan sovellukset

Alumiinikeraamiset sauvat ovat poikkeuksellinen materiaali, jota käytetään laajalti korkealämpötilaympäristöissä laboratorioympäristöistä koejärjestelyihin, joissa tarvitaan tarkkoja mittauksia ja luotettavaa tiedonkeruuta. Käyttäjät arvostavat suuresti niiden poikkeuksellista lämmönkestävyyttä, mekaanista lujuutta, kemiallista inerttiyttä ja sähköisiä eristysominaisuuksia. Alumiinikeraamiset sauvat ovat osoittautuneet hyväksi erilaisissa tutkimuslaboratorioissa tukikomponentteina tai kiinnikkeinä koejärjestelyissä tarkkojen mittausten ja luotettavan tiedonkeruun varmistamiseksi.

Alumiinioksidi on inertti ja kova tulenkestävä metalli, jolla on erinomainen kulutuskestävyys ja jonka sulamispiste on 1600 degC. Alumiinioksidia tuotetaan bauksiittikaivoksissa alumiinimetallin tuotannon raaka-aineena ja sitä käytetään raaka-aineena keramiikan tai teknisten materiaalien tuotantoprosesseissa, ja alumiinioksidin tuotanto tuottaa suuren osan tuotannostaan suoraan.

Nämä tukevat teolliset oksidikeramiikat valmistetaan prosessilla, johon kuuluu jauheen tiivistäminen ja sintraus korkeissa lämpötiloissa, jolloin saadaan aikaan tiiviitä, korroosionkestäviä tuotteita, jotka soveltuvat erilaisiin korkean lämpötilan sovelluksiin. Alumiinioksidin puristuslujuuden ansiosta se soveltuu kuormitusta kantaviin sovelluksiin, kun taas sen mittapysyvyys varmistaa, että rakenneosat pysyvät ehjinä myös äärimmäisissä lämpöolosuhteissa.

Alumiinioksidi on huipputehokas sähköeristysmateriaali, joka tarjoaa luotettavan suojan vuotoja vastaan ja on samalla turvallinen käyttää korkeissa lämpötiloissa. Lisäksi tämä monipuolinen materiaali on keskeisessä asemassa CVD-, ioni-implantti-, fotolitografia- ja puolijohdekomponenttien tuotantoprosesseissa.

Alumiinitankojen ilmailu- ja avaruussovelluksiin kuuluu niiden käyttäminen uunien ja lämmityselementtien tuki- ja eristystarvikkeina niiden erinomaisen lämpöstabiilisuuden ansiosta sekä muun muassa huonekalujen kappaleina, lämpöparien suojaputkien holkkeina, uunikalusteina, tulenkestävien komponenttien eristysholkkeina ja lämpöparien suojaputkina. Alumiinikeraamiikkaa käytetään myös lääketieteellisessä ja kiinteiden elintarvikkeiden jalostuksessa, koska se on huokosetonta, myrkytöntä ja ei-magneettista - se tarjoaa turvallisuutta, luotettavuutta ja suorituskykyä vaarallisissa ympäristöissä.

Sähköeristys

Alumiinioksidi on sähköeriste korkeissa lämpötiloissa, mikä tarkoittaa, että se voi estää sähkön kulkua ja estää sitä pääsemästä alueille, joihin sen ei pitäisi päästä. Tämä auttaa ehkäisemään sähköiskuja ja muita turvallisuusriskejä, minkä vuoksi alumiinioksidi on olennainen komponentti korkeissa lämpötiloissa toimivissa järjestelmissä.

Alumiinioksidin korkea sähkövastus ja dielektrinen lujuus auttavat varmistamaan, että virta kulkee suunniteltua reittiä pitkin ilman, että se poikkeaa ei-toivotuille alueille tai johtaa energiahäviöihin sähköjärjestelmissä tai muissa sovelluksissa. Tämä auttaa ehkäisemään tarpeettomia energiakustannuksia sekä tarpeettomia energiahäviöongelmia, joita muutoin voisi syntyä.

Kovien ja kestävien ominaisuuksiensa ansiosta alumiinioksidi soveltuu erinomaisesti korkeapainesovelluksiin, kuten lääkkeiden ja kemiallisten tuotteiden valmistukseen. Koska alumiinioksidi on myrkytön ja hajuton, se on ihanteellinen materiaali käytettäväksi lääketieteellisissä tiloissa tai muissa herkissä ympäristöissä.

Alumiinikeraamiikka kestää sekä hapettavia että pelkistäviä ympäristöjä, ja sitä voidaan käyttää jopa tyhjiöolosuhteissa korkeissa lämpötiloissa. Alumiinikeraami on siten ihanteellinen materiaali kulutusta kestäviin tiivisteisiin ja laakereihin sekä korkeissa lämpötiloissa käytettävien lämpöparien suojaamiseen. Alumiinioksidi säilyttää myös kovuutensa erittäin korkeissa lämpötiloissa ja on samalla erinomainen korroosionkestävyys, joten se on täydellinen materiaali suojaputkiin ja eristimiin korkean lämpötilan prosesseissa, kuten CVD-, ioni-istutus- tai litografiaprosesseissa.

Mekaaninen lujuus

Alumiinikeraamilla on suuri puristuslujuus, minkä ansiosta ne pystyvät absorboimaan iskuenergiaa ilman muodonmuutoksia, minkä ansiosta ne soveltuvat kulutusta kestäviin tiivisteisiin ja laakereihin. Lisäksi alhainen lämpölaajeneminen vähentää mekaanisiin komponentteihin kohdistuvaa rasitusta ja pidentää niiden käyttöikää - sauvoilla on poikkeuksellinen lujuus korkeissa lämpötiloissa.

Alumiinitangot valmistetaan alumiinioksidista (Al2O3), ja ne käyvät läpi muotoilu- ja sintrausprosessin muodostaakseen tiiviitä keraamisia rakenteita, joilla on erinomainen kovuus, kestävyys ja kemiallinen korroosionkestävyys. Saatavilla on useita eri kokoja ja muotoja, ja kehittyneillä viher- ja keksityöstötekniikoilla ne voidaan räätälöidä erityisesti yksittäisiin sovelluksiin.

Lämpöstabiilisuutensa vuoksi alumiinioksidikeramiikkaa käytetään laajalti rakenteellisina tukiaineina ja elementteinä korkean lämpötilan ympäristöissä, jotka vaativat rakenteellista tukea tai elementtejä, kuten eristystä. Alumiinikeraamisia sauvoja voidaan käyttää uunien ja uunikalusteiden välisenä eristeenä energiatehokkuuden lisäämiseksi ja lämpöshokkien aiheuttamien seisokkiaikojen minimoimiseksi; lisäksi ne voivat suojata termopareja korkealämpötilaympäristöissä, mikä auttaa minimoimaan vauriot ja pidentämään anturin käyttöikää.

Alumiinisauvat voidaan kiinnittää eri tavoin, esimerkiksi käyttämällä hevosenkengän muotoisia ruostumattomasta teräksestä valmistettuja lukkorenkaita, jotka on suunniteltu minkä tahansa pituisen keraamisen sauvan kiinnittämiseen (LR-osat). Vielä tiukemman istuvuuden saavuttamiseksi voidaan käyttää myös välikeloja (SP-osat) - nämä kelat liukuvat hädin tuskin kunkin sauvan päiden yli, kun ne on kiinnitetty molybdeenilankamuttereilla, jotka takaavat paistonkestävän kitkasovituksen. Pysyviä asennuksia varten epoksiliimat tarjoavat erinomaisen sidoslujuuden jopa 700 degC:n lämpötiloihin asti.

Kemiallinen inerttiys

Alumiinitangot ovat kemiallisesti inerttejä, minkä vuoksi ne soveltuvat erinomaisesti laboratoriosovelluksiin. Koska ne eivät reagoi useimpien happojen tai emästen kanssa, herkkiä aineita voidaan käsitellä turvallisesti kokeiden aikana ilman pelkoa ei-toivotuista reaktioista tai saastumisesta. Alumiinioksidi ei myöskään syövy korkeissa lämpötiloissa, joten sitä voidaan käyttää katalysaattoritukena tai upokkaana lämpökäsittelysovelluksissa.

Alumiinioksidilla on suuri mekaaninen lujuus ja kovuus, joten se kestää iskuja, jotka muutoin voisivat kuluttaa sitä. Tämän kulutuksen- ja kulumiskestävyyden ansiosta alumiinioksiditangot ovat erinomainen valinta kestävyyttä vaativiin sovelluksiin, kuten lämpöparien suojavaippoihin tai uunien eristyslevyihin. Lisäksi alumiinioksidin läpinäkyvyys UV- ja näkyvässä valossa tekee siitä ihanteellisen materiaalin kokeisiin, kuten fotoluminesenssispektroskopiaan tai optisiin spektroskopiamittauksiin.

Toisin kuin metalleilla, alumiinioksidilla on kohtalainen lämmönjohtavuus, minkä ansiosta se pystyy tehokkaasti levittämään lämpöä lämpöprosessien aikana aiheuttamatta lämpöjännitystä tai vahingoittamatta kuumennettavia laitteita tai näytteitä. Lisäksi sen alhainen lämpölaajenemiskerroin auttaa välttämään halkeilua rasituksessa tai vääristymiä lämpötilan vaihtelun aikana.

Koska alumiinioksidi on hyvin työstettävää, siitä voidaan valmistaa tarkkuusosia käyttämällä kehittyneitä työstöprosesseja, kuten hiontaa ja läppäämistä, jotta saavutetaan tiukat toleranssit ja erinomaiset pintakäsittelyt (Ra 0,1 tai alle), jotka soveltuvat tarkkuustiivistyssovelluksiin.

Alumiinikeraamisten tuotteiden käyttöiän pidentämiseksi on tärkeää, että niitä säilytetään ja käsitellään asianmukaisesti vaurioiden minimoimiseksi. Ne on säilytettävä ihanteellisessa ympäristössä, johon ei pääse imeytymään kosteutta; niitä on lämmitettävä tai jäähdytettävä hitaasti lämpöshokkien välttämiseksi; niitä on lämmitettävä/jäähdytettävä asteittain; niitä on lämmitettävä/jäähdytettävä hitaasti keraamiset pinnat halkeilemisen estämiseksi; niitä on lämmitettävä tai jäähdytettävä asteittain, kunnes lämpötilat palautuvat takaisin optimaaliselle tasolleen; ne on tarkastettava säännöllisesti mekaanisten vaurioiden tai sisäisen korroosion merkkien varalta.

Kulutuskestävyys

Alumiinikeraamit erottuvat muista keraamisista materiaaleista siinä, että niillä on poikkeuksellinen kulutuskestävyys, minkä vuoksi ne soveltuvat käytettäviksi mekaanisissa komponenteissa. Niiden poikkeuksellinen kestävyys kestää korkeita lämpötiloja vahingoittumatta, ja niillä on poikkeuksellinen kulutuskestävyys; lisäksi niiden kovuus on toiseksi korkeampi kuin timantilla ja niiden työstökyky tuottaa erittäin sileitä pintoja tekee alumiinioksidikeramiikasta erinomaisen valinnan silloin, kun vaaditaan tarkkuutta ja mittojen vakautta, kuten eristyskomponentteja tai elektronisia kokeita koskevissa sovelluksissa.

Alumiinikeraamiset kiinteät sauvat kestävät laajoja lämpötila-alueita, mikä tekee niistä ihanteellisen ratkaisun korkean lämpötilan ympäristöihin, kuten uuneihin ja polttouuneihin. Koska alumiinioksidikeramiikka on kemiallisesti inerttiä, se tarjoaa eristys- tai tukikomponentteja näissä laitteissa ja kestää korroosiota ja kemiallisia reaktioita, joita saattaa esiintyä ympäristön muiden aineiden kanssa.

Kestävä alumiinioksidikeramiikka voidaan räätälöidä vastaamaan minkä tahansa sovelluksen vaatimuksia, kuten kierteitys, rei'itys, uritus, ontto ja kierteitys. Alumiinikeraami on saatavana erikokoisina ja -muotoisina sekä erilaisilla viimeistelyillä varustettuna, ja se on riittävän kevyttä ja kompaktia korkeissa lämpötiloissa käytettäviin sovelluksiin.

Alumiinikeraamiikka on myrkytöntä, mautonta ja hajutonta materiaalia, joka soveltuu lääkintä- ja elintarviketeollisuuteen. Lisäksi niitä on helppo käsitellä ja puhdistaa käytön jälkeen 1600 celsiusasteen pitkäaikaisissa sovelluksissa; niiden lyhytaikainen käyttö 1800 celsiusasteen lämpötilassa takaa luotettavan lämmönsiirron, koska ne kestävät hankausta ja iskuvoimia. Lisäksi Gd2O3-lisäaine voi parantaa raerajojen lukkiutumista vahvistamalla vierekkäisten rakeiden välisiä sidosvoimia ja parantamalla siten alumiinioksidikeramiikan kulumisnopeutta.