Tubo de aislamiento térmico de cerámica de zirconia

Características de diseño

1. Propiedades del material
1.1 Color

Los tubos aislantes de zirconia suelen ser de color blanco, una apariencia característica que coincide con las propiedades comunes de los materiales cerámicos.

1.2 Densidad

La densidad de los tubos aislantes de zirconia es aproximadamente de 6 g/cm³, lo que proporciona una alta compactación del material, mejorando su resistencia al desgaste y su rendimiento a altas temperaturas.

1.3 Contenido de zirconia

El componente principal de estos tubos aislantes es la zirconia, con un contenido del 94,40%, lo que garantiza una excelente resistencia a altas temperaturas y estabilidad química.

1.4 Permeabilidad y absorción de agua

Los tubos aislantes de zirconia presentan una permeabilidad de 0 y una tasa de absorción de agua de 0%, lo que indica una extremadamente baja permeabilidad a los gases y a la humedad, haciéndolos adecuados para entornos de alta temperatura y alta presión.

1.5 Tamaño de grano

El tamaño de grano es de aproximadamente 0,5 μm, lo que indica una estructura de grano fina que contribuye a la resistencia y dureza del material.

2. Propiedades mecánicas
2.1 Dureza Rockwell y dureza Vickers

La dureza Rockwell (R45N) de los tubos aislantes de zirconia es de 78, y la dureza Vickers (carga de 500 g) es de 11,5 GPa (1175 Kg/mm²), lo que demuestra una elevada dureza y resistencia al desgaste.

2.2 Resistencia a la flexión y resistencia a la compresión

A 20 °C, la resistencia a la flexión de estos tubos aislantes alcanza los 800 MPa, mientras que la resistencia a la compresión es de 2000 MPa, lo que indica una excelente resistencia mecánica y rendimiento bajo compresión.

2.3 Módulo de elasticidad y tenacidad a la fractura

El módulo de elasticidad supera los 200 GPa, y la tenacidad a la fractura es de 9 MPa·m1/2, reflejando una alta rigidez y resistencia al impacto.

3. Propiedades térmicas
3.1 Conductividad térmica

La conductividad térmica de los tubos aislantes de zirconia es de aproximadamente 2,5 W/(m·K) en el rango de 20 °C a 400 °C, lo que los clasifica como materiales aislantes que ayudan a mantener temperaturas estables en entornos de alta temperatura.

3.2 Coeficiente de expansión térmica

El coeficiente de expansión térmica es de 9,6 × 10^-6/°C, lo que indica una expansión térmica moderada que ayuda a reducir el estrés térmico durante los ciclos térmicos.

3.3 Resistencia al choque térmico

Los tubos aislantes de zirconia presentan una excelente resistencia al choque térmico, con una diferencia de temperatura de choque térmico de 250 °C, lo que demuestra su estabilidad en entornos con cambios rápidos de temperatura, minimizando el riesgo de fisuración o rotura térmica.

Áreas de aplicación

Gracias a su excelente rendimiento a altas temperaturas y a su estabilidad química, los tubos aislantes de zirconia se utilizan ampliamente en las siguientes industrias:

• Industria metalúrgica: Se emplean como tubos aislantes en hornos de fundición de alta temperatura, mejorando la estabilidad de la temperatura del horno y su eficiencia térmica.
• Industria del vidrio: Se utilizan como rodillos o tubos aislantes en hornos de fusión de vidrio para resistir la corrosión y el desgaste provocados por el vidrio a altas temperaturas.
• Industria cerámica: Se emplean como rodillos en máquinas de moldeo cerámico, mejorando la eficiencia de producción y la calidad de los productos cerámicos.

Con sus excepcionales propiedades físicas y mecánicas, así como un rendimiento estable en ambientes de alta temperatura, los tubos aislantes de zirconia se han convertido en materiales indispensables en el sector industrial de alta temperatura.