Керамическая трубка для тепловой изоляции из диоксида циркония

Конструктивные особенности

1. Свойства материала
1.1 Цвет

Изоляционные трубки из циркония обычно имеют белый цвет — характерный внешний вид, соответствующий общим свойствам керамических материалов.

1.2 Плотность

Плотность изоляционных трубок из циркония составляет примерно 6 г/см³, что обеспечивает высокую компактность материала и повышает его износостойкость, а также эксплуатационные характеристики при высоких температурах.

1.3 Содержание циркония

Основным компонентом этих изоляционных трубок является оксид циркония, содержание которого составляет 94,40%, что гарантирует отличную устойчивость к высоким температурам и химическую стабильность.

1.4 Проницаемость и водопоглощение

Изоляционные трубки из циркония обладают нулевой проницаемостью и коэффициентом водопоглощения 0%, что свидетельствует о крайне низкой газопроницаемости и способности поглощать влагу, что делает их подходящими для применения в условиях высоких температур и давления.

1.5 Размер зерна

Размер зерна составляет примерно 0,5 мкм, что указывает на мелкозернистую структуру, обеспечивающую прочность и твёрдость материала.

2. Механические свойства
2.1 Твердость по Роквеллу и твердость по Виккерсу

Твердость по Роквеллу (R45N) изоляционных трубок из циркония составляет 78 единиц, а твердость по Виккерсу (при нагрузке 500 г) — 11,5 ГПа (1175 кг/мм²), что подтверждает высокую твёрдость и износостойкость.

2.2 Предел текучести и предел прочности при сжатии

При температуре 20 °C предел текучести этих изоляционных трубок достигает 800 МПа, а предел прочности при сжатии — 2000 МПа, что свидетельствует об исключительной механической прочности и сжимающих характеристиках.

2.3 Модуль упругости и ударная вязкость

Модуль упругости превышает 200 ГПа, а ударная вязкость составляет 9 МПа·м¹/², что отражает высокую жёсткость и стойкость к ударным воздействиям.

3. Тепловые свойства
3.1 Теплопроводность

Теплопроводность изоляционных трубок из циркония составляет примерно 2,5 Вт/(м·К) в диапазоне от 20 °C до 400 °C, что относит их к классу изоляционных материалов, помогающих поддерживать стабильную температуру в условиях высоких температур.

3.2 Коэффициент теплового расширения

Коэффициент теплового расширения составляет 9,6 × 10^-6/°C, что указывает на умеренное тепловое расширение, способствующее снижению термических напряжений при термическом циклировании.

3.3 Устойчивость к термическому удару

Изоляционные трубки из циркония обладают отличной стойкостью к термическому шоку: разница температур при термическом шоке достигает 250 °C, что свидетельствует об их стабильности в условиях резких температурных перепадов и минимизирует риск термического растрескивания или разрушения.

Области применения

Благодаря своим выдающимся высокотемпературным характеристикам и химической стабильности изоляционные трубки из циркония широко применяются в следующих отраслях:

• Металлургическая промышленность: используются в качестве изоляционных трубок для высокотемпературных плавильных печей, повышая стабильность температуры печи и её тепловую эффективность.
• Стекольная промышленность: применяются в качестве роликов или изоляционных трубок в стеклоплавильных печах, обеспечивая стойкость к коррозии и износу под воздействием высоких температур стекла.
• Керамическая промышленность: используются в качестве роликов в керамических формовочных машинах, повышая производственную эффективность и качество керамических изделий.

Благодаря своим выдающимся физическим и механическим свойствам, а также стабильной работе в условиях высоких температур, изоляционные трубки из циркония стали незаменимыми материалами в высокотемпературном промышленном секторе.