Tipos y aplicaciones de la cerámica industrial
Las cerámicas de óxido de calcio se refieren a cerámicas con óxido de calcio como componente principal.
Rendimiento: el óxido de calcio tiene una estructura cristalina de NaCl, densidad de 3,08 ~ 3,40 g/cm3, punto de fusión de 2570 ℃, estabilidad termodinámica, se puede utilizar a altas temperaturas (2000 ℃) y reacciona con metales altamente activos. se derrite Pequeño, menos contaminado por oxígeno o elementos de impureza. Este producto tiene buena resistencia a la corrosión del metal fundido y del fosfato de calcio fundido. Puede formarse mediante prensado en seco o rejuntado.
Aplicación:
1) Tiene una excelente resistencia a la corrosión del metal y es un contenedor importante para fundir metales no ferrosos, como platino de alta pureza, uranio, etc.
2) Los ladrillos de óxido de calcio estabilizados con dióxido de titanio se pueden utilizar como materiales de revestimiento para hornos rotatorios de roca de fosfato fundida.
3) Desde la perspectiva de la estabilidad termodinámica, el CaO es superior al SiO2; , MgO, Al2O3 y ZrO2 son los más altos entre los óxidos. Esta propiedad sugiere que puede utilizarse como crisol para fundir metales y aleaciones.
4) Durante el proceso de fusión de metales, se pueden utilizar muestreadores de CaO y tubos protectores, que se utilizan principalmente para la gestión de calidad o control de temperatura de metales fundidos activos, como aleaciones con alto contenido de titanio.
El óxido de calcio tiene dos desventajas:
(1) Reacciona fácilmente con el agua o el gas de ácido carbónico en el aire.
② Puede reaccionar con el óxido de hierro; a altas temperaturas Espere la reacción del óxido. Este tipo de escoria es la razón por la cual las cerámicas son propensas a la corrosión y tienen baja resistencia. Estas deficiencias también dificultan el uso generalizado de las cerámicas de óxido de calcio. Como cerámica, Cao está todavía en su infancia. Tiene dos lados, a veces estables y a veces inestables. En el futuro, gracias al avance de las materias primas, el moldeado, la cocción y otras tecnologías, su uso podrá planificarse mejor y podrá unirse verdaderamente a las filas de la cerámica.
2. Cerámica de circonio
La cerámica de circonio se refiere a cerámicas con circonio (ZrSiO4) como componente principal.
Rendimiento: la cerámica de circonio (ZrSiO4) tiene buena resistencia al choque térmico, resistencia a los ácidos y estabilidad química, pero poca resistencia a los álcalis. La cerámica de circonio tiene un coeficiente de expansión térmica y una conductividad térmica bajos, y su resistencia a la flexión se puede mantener entre 1200 y 1400 °C sin disminuir, pero sus propiedades mecánicas son deficientes y su proceso de producción es similar al de las cerámicas especiales generales.
Aplicación:
1) Como material refractario ácido, el circón se ha utilizado ampliamente en hornos de vidrio de aluminoborosilicato bajo en álcali para la producción de bolas de vidrio y fibra de vidrio. Las cerámicas de circonio tienen altas propiedades dieléctricas y mecánicas y también se utilizan como aislantes eléctricos y bujías.
2) Se utiliza principalmente para fabricar porcelana eléctrica de alta resistencia y alta temperatura, botes de porcelana, crisoles, placas de carga de hornos de alta temperatura, revestimientos de hornos de vidrio, cerámicas de radiación infrarroja, etc.
3) Se puede transformar en productos de paredes delgadas - crisoles, termopozos, boquillas, productos de paredes gruesas - mortero, etc.
4) Las investigaciones muestran que el circón tiene estabilidad química, estabilidad mecánica, estabilidad térmica y estabilidad a la radiación, y es relativamente resistente a elementos actínidos como U, Pu, Am, Np, nd y Pa. Con buena tolerancia, es un material dieléctrico ideal para la solidificación de residuos radiactivos de alto nivel a base de acero.
No se han informado investigaciones sobre la relación entre el proceso de producción y las propiedades mecánicas de la cerámica de circonio, lo que en cierta medida dificulta futuras investigaciones sobre sus propiedades y limita la aplicación de la cerámica de circonio.
3. Cerámicas de óxido de litio
Las cerámicas de óxido de litio se refieren a productos cerámicos cuyos componentes principales son Li2O, Al2O3 y SiO2. Las principales materias primas minerales que contienen Li2O en la naturaleza son la espodumena, la hectorita, el litio vanadio, la lepidolita y la nefelina.
Rendimiento: Las principales fases cristalinas de los productos cerámicos de óxido de litio son la nefelina (Li2O Al2O3 2SiO2) y la espodumena (Li2O Al2O3 4SiO2), que se caracterizan por un bajo coeficiente de expansión térmica (-0,03 × 100 ~ 1000 ℃). ). Li2O es un óxido fuera de la red, que puede fortalecer la red de vidrio y mejorar eficazmente la estabilidad química del vidrio.
Usos: Puede usarse para fabricar ladrillos de revestimiento, tubos de protección de termopares, componentes de temperatura constante, recipientes de laboratorio, utensilios de cocina, etc. Se refiere a estufas eléctricas (especialmente estufas de inducción). Los materiales de la serie Li2O-A12O3-SiO2 (LAS) son cerámicas típicas de baja expansión y pueden usarse como materiales resistentes al choque térmico. El Li2O también se puede utilizar como agente adhesivo cerámico y tiene un uso potencial en la industria del vidrio.
4. Cerámica de óxido de cerio
La cerámica de óxido de cerio se refiere a cerámicas con óxido de cerio como componente principal.
Características: Este producto tiene un peso específico de 7,73 y un punto de fusión de 2600°C. Se convertirá en Ce2O3 en una atmósfera reductora y el punto de fusión descenderá de 2600°C a 1690°C. La resistividad es de 2×10 ohm·cm a 700 ℃ y 20 ohm·cm a 1200 ℃. Las tecnologías comúnmente utilizadas para la producción industrial de óxido de cerio en China son las siguientes:
1) Oxidación química, incluida la oxidación al aire y la oxidación de permanganato de potasio;
2) Método de oxidación por tostado;
3) Método de extracción y separación.
Aplicaciones:
1) Se pueden utilizar como elementos calefactores, crisoles para fusión de metales y semiconductores, termopozos, etc.
2) Puede usarse como ayuda para la sinterización de cerámicas de nitruro de silicio y también puede usarse para modificar cerámicas compuestas de titanato de aluminio. CeO2 es un estabilizador de endurecimiento ideal.
3) Contiene. El fósforo de tres colores primarios de tierras raras con 99,99% de CeO2 es un material luminiscente para fabricar lámparas de bajo consumo. Tiene una alta eficiencia luminosa, buena reproducción cromática y larga vida útil.
4) CeO2 con una fracción de masa superior a; El 99% tiene alta dureza y tamaño de partícula. Pequeños y uniformes, los cristales son angulares, adecuados para el pulido de vidrio a alta velocidad;
5) Utiliza 98% de óxido de cerio como agente decolorante y clarificante para vidrio. puede mejorar la calidad y el rendimiento del vidrio, haciéndolo más práctico;
6) La cerámica de óxido de cerio tiene poca estabilidad térmica y una fuerte sensibilidad a la atmósfera, lo que limita su uso hasta cierto punto.
5. Cerámica de óxido de torio
Las cerámicas de óxido de torio se refieren a cerámicas con óxido de torio como componente principal.
Rendimiento: el óxido de torio puro tiene un sistema cristalino cúbico y una estructura de fluorita. El coeficiente de expansión térmica de los productos cerámicos de óxido de torio es grande, 9,2 × 1000 ℃ y la conductividad térmica es baja, 0,105 j/(cm·). s a 100 ℃ ℃), mala estabilidad térmica, pero tiene una temperatura de fusión más alta, buena conductividad a alta temperatura y radiactividad. El método de moldeo puede ser moldeo por deslizamiento (agregando una solución acuosa de alcohol polivinílico al 10% como agente de suspensión) o moldeo por compresión (agregando tetracloruro de torio al 20% como aglutinante).
Usos: Se utiliza principalmente como crisoles para fundir osmio, rodio puro y refinar radio. También se puede utilizar como elementos calefactores, fuentes de reflectores, pantallas de lámparas incandescentes o combustibles nucleares. y electrodos de fusión por arco.