Tubo de isolamento térmico de cerâmica de zircônia

Características de Design

1. Propriedades do Material
1.1 Cor

Os tubos isolantes de zircônia são tipicamente brancos, uma característica visual que corresponde às propriedades comuns dos materiais cerâmicos.

1.2 Densidade

A densidade dos tubos isolantes de zircônia é de aproximadamente 6 g/cm³, proporcionando alta compactação do material, o que melhora sua resistência ao desgaste e seu desempenho em altas temperaturas.

1.3 Teor de Zircônia

O principal componente desses tubos isolantes é a zircônia, com teor de 94,40%, garantindo excelente resistência a altas temperaturas e estabilidade química.

1.4 Permeabilidade e Absorção de Água

Os tubos isolantes de zircônia apresentam permeabilidade igual a 0 e taxa de absorção de água de 0%, indicando extremamente baixa permeabilidade a gases e absorção de umidade, tornando-os adequados para ambientes de alta temperatura e alta pressão.

1.5 Tamanho de Grão

O tamanho dos grãos é de aproximadamente 0,5 μm, evidenciando uma microestrutura de grãos finos que contribui para a resistência e dureza do material.

2. Propriedades Mecânicas
2.1 Dureza Rockwell e Dureza Vickers

A dureza Rockwell (R45N) dos tubos isolantes de zircônia é de 78, e a dureza Vickers (carga de 500 g) é de 11,5 GPa (1175 Kg/mm²), demonstrando elevada dureza e resistência ao desgaste.

2.2 Resistência à flexão e Resistência à compressão

A 20°C, a resistência à flexão desses tubos isolantes atinge 800 MPa, enquanto a resistência à compressão é de 2000 MPa, evidenciando excelente resistência mecânica e desempenho sob compressão.

2.3 Módulo de elasticidade e Tenacidade à fratura

O módulo de elasticidade é superior a 200 GPa, e a tenacidade à fratura é de 9 MPa·m1/2, refletindo alta rigidez e resistência ao impacto.

3. Propriedades Térmicas
3.1 Condutividade Térmica

A condutividade térmica dos tubos isolantes de zircônia é de aproximadamente 2,5 W/(m·K) na faixa de 20°C a 400°C, classificando-os como materiais isolantes que ajudam a manter temperaturas estáveis em ambientes de alta temperatura.

3.2 Coeficiente de Expansão Térmica

O coeficiente de expansão térmica é de 9,6 × 10^-6/°C, indicando uma expansão térmica moderada, o que ajuda a reduzir o estresse térmico durante os ciclos térmicos.

3.3 Resistência ao Choque Térmico

Os tubos isolantes de zircônia apresentam excelente resistência ao choque térmico, com uma diferença de temperatura de choque térmico de 250°C, o que indica sua estabilidade em ambientes com mudanças rápidas de temperatura, minimizando o risco de fissuras ou fraturas térmicas.

Áreas de Aplicação

Devido ao seu excelente desempenho em altas temperaturas e à sua estabilidade química, os tubos isolantes de zircônia são amplamente utilizados nas seguintes indústrias:

• Indústria Metalúrgica: Utilizados como tubos isolantes em fornos de fundição de alta temperatura, aumentando a estabilidade da temperatura do forno e a eficiência térmica.
• Indústria do Vidro: Empregados como roletes ou tubos isolantes em fornos de fusão de vidro, resistindo à corrosão e ao desgaste causados pelo vidro em altas temperaturas.
• Indústria Cerâmica: Usados como roletes em máquinas de moldagem cerâmica, melhorando a eficiência produtiva e a qualidade dos produtos cerâmicos.

Com suas excelentes propriedades físicas e mecânicas, bem como desempenho estável em ambientes de alta temperatura, os tubos isolantes de zircônia tornaram-se materiais indispensáveis no setor industrial de alta temperatura.