Användningsområden för skivmembran av aluminiumoxid

Keramiska membran av aluminiumoxid (Al2O3) har överlägsen slitstyrka och smörjförmåga, vilket gör att de ofta används i mekanisk utrustning som kräver skydd mot nötning, filtrering, katalys eller sensorteknik.

Aluminiumoxidprodukter är hårda och slitstarka och står emot syror och alkalier samtidigt som de är värmebeständiga - egenskaper som gör dem lämpliga som elektriska isolatorer och substrat för tunnfilmsdeponering.

Motståndskraft mot höga temperaturer

En aluminiumoxidskiva är en skivformad komponent tillverkad av det keramiska materialet aluminiumoxid (aluminiumoxid). Denna enhet finns i många applikationer på grund av dess exceptionella fysiska, mekaniska och elektriska egenskaper som gör att den kan motstå krävande miljöer med höga temperaturer utan att förlora strukturell integritet eller bli spröd.

Aluminiumoxid tål temperaturer på upp till 1750 grader Celsius, vilket gör det till ett utmärkt material för elektroniska komponenter som arbetar i miljöer med höga temperaturer. Dessutom säkerställer aluminiumoxidens höga smältpunkt att det inte bryts ned eller löses upp i vatten eller andra flytande miljöer.

Aluminiumoxid är motståndskraftigt mot kemisk korrosion och andra farliga ämnen, vilket gör det idealiskt för beklädnad av reaktorer eller kärl som bearbetar giftiga material, t.ex. sådana som bearbetas med slipande eller giftiga material. Aluminiumoxid fungerar också utmärkt som katalysator i processer som kräver förhöjda temperaturer tack vare sin förmåga att motstå starka syror och alkalier.

Aluminiumoxid har enastående slitstyrka, vilket gör det till ett utmärkt val för slipning och slipning. Den tål automatisk höghastighetsslipning utan att producera överdriven värme eller ge en grov ytfinish; dessutom gör dess hårdhet och styrka den lämplig för bearbetning av metalldelar som finns i industriell utrustning.

Porös aluminiumoxid kan också användas i biomedicinska tillämpningar på grund av sin permeabilitet och biokompatibilitet, vilket gör den lämplig för medicinska behandlingar som innebär penetration genom hud eller vävnader. Anpassningsbara egenskaper för medicinska tillämpningar kan omfatta storlek, fördelning och övergripande permeabilitet. Dessutom används detta material ofta för att klä in tandläkarinstrument eller kirurgiska verktyg eftersom det finns i en mängd olika former för att uppfylla olika behov av enhetskonfiguration.

Aluminiumoxid har överlägsna elektriskt isolerande egenskaper när det tillverkas med högre renhetsgrad, vilket bidrar till att förhindra läckage från elektriska system i krävande termiska miljöer och ger skydd mot deformation under tunga belastningar. Aluminiumoxid bibehåller också sin dimensionsstabilitet vid högre temperaturer, vilket bidrar till att förhindra deformation eller förvrängning orsakad av tunga laster.

Vid Pin-on-disc-testning trycks en sfärformad intryckskropp mot ytan på ett aluminiumoxidprov och skapar ett slitspår som ger en inblick i dess nötningsbeständighet och smörjegenskaper.

Hög slitstyrka

Plattor och skivor av aluminiumoxid är mycket elastiska material som är motståndskraftiga mot korrosion, slitage, stötar, nötning och höga temperaturer utan att förlora sin strukturella integritet eller kemiska stabilitet. Deras flexibilitet gör dem lämpliga för tillämpningar som kräver keramiska komponenter som tål både mekanisk och termisk belastning - t.ex. kemisk bearbetning, tillverkning av medicintekniska produkter, keramikproduktion, optiska komponenter eller biokompatibilitet.

Aluminiumoxid har hög mekanisk styrka och styvhet, vilket gör det lätt att forma till komplexa former med snäva toleranser. Alumina är en av de mest använda tekniska keramerna för tekniska tillämpningar - dess kombination av egenskaper gör det till det material som väljs i över 80% av tekniska tillämpningar. Alumina bränns vid 1600degC (2900degF) och bildar täta tekniska keramer som kan bearbetas i både oxiderande miljöer och vakuumugnar för tillverkning.

IPS Ceramics tillverkar och levererar ett omfattande sortiment av aluminiumoxidprodukter i olika dimensioner och tjocklekar, alla tillverkade med zirkoniumoxidhärdad aluminiumoxid (ZTA), en innovativ kompositkeramik som kombinerar fördelarna med båda materialen - hårdhet från aluminiumoxid kombinerat med seghet från zirkoniumoxid för ökad brottseghet vid normala temperaturer, vilket gör ZTA-keramik mer robust än ren aluminiumoxidkeramik vars förhållande kan skräddarsys efter specifika applikationsbehov.

Porösa aluminiumoxidkeramer används för tillämpningar som kräver keramer med låg permeabilitet, t.ex. filtrering, vätskeseparation, katalys och sensorteknik. Porositeten kan justeras efter specifika applikationsbehov och miljöhänsyn genom att porstorleksfördelningen och den totala permeabiliteten styrs.

Plattor och skivor av aluminiumoxidkeramik är mycket nötningsbeständiga och har en hårdhet som ligger nära diamantens. Deras Mohs-hårdhet på 9 gör dem 266 gånger mer slitstarka än manganstål och 171,5 gånger mer än gjutjärn med hög kromhalt; som ett resultat av denna slitstyrka minskar de friktionen avsevärt, förlänger utrustningens livslängd och resulterar i slutändan i lägre underhållskostnader, minskad energiförbrukning, utsläppsbesparingar och minskade utsläpp.

Kemisk tröghet

Keramiska plattor av aluminiumoxid är kemiskt inerta och motståndskraftiga mot de flesta syror och alkalier, vilket gör dem lämpliga för applikationer där kemikalier eller gaser kan förekomma. Som isolatorer hjälper de till att skydda elektroniska komponenter från elektriska stötar och överhettning. Deras hårda yta ger också mekanisk utrustning skydd mot nötning och de är ett utmärkt komplement i system för termisk kraftproduktion, t.ex. materialleverans, pulverisering, dammbindning och materialleveranssystem - de fungerar även utmärkt för medicinsk och dental utrustning eftersom de är biokompatibla och tål högre temperaturer! Aluminiumoxidkeramik är också ett utmärkt alternativ som biokompatibel medicinsk och dental utrustning eftersom den tål höga temperaturer; vilket gör aluminiumoxidkeramik till ett underbart materialalternativ!

Kemiskt inerta ämnen kräver att de har ett helt fyllt yttre elektronskal och att de inte reagerar med andra föreningar; till exempel räknas ämnen som sand och ädelgaser som kemiskt inerta, medan klor och svavelsyra reagerar med andra ämnen. Kväve har maximal utbytesenergi och kan därför varken förlora eller vinna elektroner, och ädelgaser har alla en oktettelektronkonfiguration i sitt yttersta skal, vilket gör dem till inerta ämnen.

Keramiska plattor och skivor av aluminiumoxid används ofta för att stödja kemiska reaktioner och förvara deglar på grund av deras inerta kemiska sammansättning. Dessutom är de idealiska för slipning av metaller och legeringar på automatiska eller manuella slipmaskiner utan att producera överdriven värme eller lämna grova ytor efter sig. Dessutom är de utmärkta kandidater för användning som slipapplikationer för att ta bort repor eller oxidation på metallytor.

Aluminiumoxidskivor är idealiska för kemisk analys tack vare sin motståndskraft mot syror, alkalier och lösningsmedel. Dessutom skyddar deras isolerande egenskaper kretsar från överhettning samtidigt som de håller kvar kemikalier utan läckage eller spill. Dessa gummitätningar är också motståndskraftiga mot nötning och slitage, vilket gör dem till det perfekta valet för mekanisk utrustning som kräver skydd mot nötning och korrosion. Aluminiumoxidkeramik har en Mohs-hårdhetsgrad på 9 - nära diamantens, men högre än stål eller järn - vilket gör den till en hållbar, långsiktig och kostnadseffektiv lösning för många industriella applikationer. Eftersom den är icke-reaktiv reagerar den inte heller med andra ämnen som förekommer i laboratoriemiljöer eller arbetsutrymmen, vilket förhindrar att kontamineringsproblem uppstår.

Låg värmeutveckling

Aluminiumoxidskivor förblir formstabila vid höga temperaturer och är motståndskraftiga mot påfrestningar, vilket gör dem till det perfekta materialet för att isolera elektriska apparater från överdriven värme samt skydda dem mot korrosion eller andra former av skador. Den låga värmeledningsförmågan gör också aluminiumoxid till ett tilltalande val för komponenter som behöver låga temperaturer för att fungera.

Teknisk eller avancerad keramik är en specialiserad typ av teknisk keramik som är utformad för att ge många av samma fördelar som aluminiumoxid, samtidigt som den är skräddarsydd för mer krävande miljöer som kräver kemisk och termisk stabilitet, mekanisk hållfasthet, slitstyrka, elektrisk isolering med mera. Sådana material används ofta vid elektroniktillverkning, t.ex. i integrerade kretspaket, tändstiftsisolatorer och sensorsubstrat samt i olika industriella och medicinska apparater.

Vid University of Manchester har forskare genomfört en världsunik demonstration av termokemisk kalcinering av aluminiumoxid utan förbränning - vilket eliminerar koldioxidutsläpp och biprodukter som silikatdamm - med hjälp av en solvirveltransportreaktor. Resultaten visar att aluminiumoxid av god kvalitet produceras med hög kemisk omvandling till aluminiumoxid (X), hög specifik ytarea och låga syre-/vattenhalter.

En experimentell dynamisk TGA-körning som utfördes vid 298 K, där alla andra driftsförhållanden förblev konstanta, visade att X-värdena för solprocessad aluminiumoxid ökade med ökande kalcineringstemperatur upp till 95,8% vid 132,7 m2 g-1 för körning 14. Detta bevis bekräftade SEM-mikrografer av solprocessad aluminiumoxid som producerats med hjälp av industriella flashkalcinatorer och tidigare bedömningar av SGA som producerats med hjälp av flashkalcinatorer.

Aluminiumoxiden uppvisade en utmärkt porfördelning, med en genomsnittlig pordiameter på cirka 5,6 nm och specifika porvolymer på mellan 168-190 m2 g-1 för alla körningar. Detta var jämförbart med tidigare utvärderingar som genomförts med hjälp av flashkalcinatorer, men betydligt större än kommersiell aluminiumoxid som produceras med hjälp av traditionella förbränningsprocesser.

Aluminiumoxidens utmärkta egenskaper gör det till ett idealiskt material för en mängd olika tillämpningar, från kemisk bearbetning till industri- och fordonsutrustning. Förutom att erbjuda exceptionella termiska och kemiska isoleringsegenskaper, erbjuder aluminiumoxid hållbarhet och slitstyrka tillsammans med en hög smältpunkt - egenskaper som också gör det till det material som väljs i laboratorieutrustning som deglar och brickor.