Tipos y aplicaciones de la cerámica industrial
1. Cerámicas de óxido de calcio (cerámicas calcia)
Las cerámicas de óxido de calcio (cerámicas calcia) se refieren a cerámicas con óxido de calcio como componente principal.
Propiedades: El óxido de calcio tiene una estructura cristalina tipo NaCl, una densidad de 3,08 ~ 3,40 g/cm, un punto de fusión de 2570 °C, estabilidad termodinámica y se puede utilizar a altas temperaturas (2000 °C). C), y es compatible con metales altamente activos. La masa fundida tiene poca reacción y está menos contaminada por oxígeno o elementos impuros. El producto tiene buena resistencia a la corrosión del metal fundido y a la corrosión del fosfato de calcio fundido. Puede formarse mediante prensado en seco o rejuntado.
Aplicaciones:
1) Tiene una excelente resistencia a la corrosión del metal y es un contenedor importante para fundir metales no ferrosos, como platino y uranio de alta pureza.
2) Los ladrillos de óxido de calcio estabilizados con dióxido de titanio se pueden utilizar como materiales de revestimiento de hornos rotatorios para minerales de fosfato fundidos;
3) Desde la perspectiva de la estabilidad termodinámica, el CaO supera al SiO2, MgO, Al2O3 y ZrO2. , etc. El más alto entre los óxidos. Esta propiedad muestra que puede usarse como crisol para metales fundidos y aleaciones;
4) En el proceso de fusión de metales, se pueden usar muestreadores de CaO y tubos protectores, principalmente utilizados en la fusión de metales activos, como los de alta aleaciones de titanio en la gestión de calidad o control de temperatura del cuerpo;
5) Además de lo anterior, los usos de las cerámicas de CaO en metalurgia también son adecuados para camisas aislantes para fusión por arco o recipientes para equilibrado experimental. ángulos, etc
El óxido de calcio tiene dos desventajas:
① Reacciona fácilmente con la humedad o el gas de ácido carbónico del aire.
② Reacciona con óxidos como el óxido de hierro; En reacciones de fusión pueden ocurrir a altas temperaturas. Esta formación de escoria es la razón por la que 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. El CaO está todavía en su infancia como cerámica. Tiene dos caras, a veces estables y otras inestables. En el futuro, a través de los avances tecnológicos en materias primas, conformado y cocción, podremos planificar mejor sus usos y hacer que realmente se una a las filas de la cerámica.
2. Cerámica de circonio (cerámica de circonio)
Cerámica de circonio (cerámica de circonio) se refiere a cerámicas con circonio (ZrSiO4) como componente principal.
Propiedades: La cerámica de circonio (ZrSiO4) tiene buena resistencia al choque térmico, resistencia a los ácidos y estabilidad química, pero poca resistencia a los álcalis. El coeficiente de expansión térmica y la conductividad térmica de las cerámicas de circón son bajos y su resistencia a la flexión se puede mantener entre 1200 y 1400 °C sin disminuir. Sin embargo, sus propiedades mecánicas son deficientes y el proceso de producción es similar al de las cerámicas especiales generales.
Aplicación:
1) Como material refractario ácido, el circonio se ha utilizado ampliamente en hornos de vidrio de aluminoborosilicato bajo en álcali para la producción de bolas de vidrio y fibras de vidrio. La cerámica de circonio tiene. altas propiedades dieléctricas y propiedades mecánicas, y también se pueden utilizar como aislantes eléctricos y bujías.
2) Se utiliza principalmente para fabricar porcelana eléctrica, botes de porcelana, crisoles y porcelana eléctrica de alta resistencia y alta temperatura; hornos de temperatura Setters para hornos, revestimientos para hornos de fusión de vidrio, cerámicas de radiación infrarroja, etc.;
3) Se pueden convertir en productos de paredes delgadas: crisoles, termopozos, boquillas, productos de paredes gruesas - Bo molido et al.;
4) Las investigaciones muestran que el circón tiene estabilidad química, estabilidad mecánica, estabilidad térmica y estabilidad a la radiación, y es resistente a actínidos como U, Pu, Am, Np, Nd y Pa. El elemento tiene buena capacidad de contención y es un material dieléctrico ideal para solidificar residuos altamente radiactivos (HLW) a base de acero;
Aún no se han informado investigaciones sobre la relación entre el proceso de producción y las propiedades mecánicas de las cerámicas de circón. En cierta medida, esto ha dificultado una mayor investigación en profundidad sobre sus propiedades y la aplicación de la cerámica de circonio ha estado sujeta a ciertas restricciones.
3. Cerámicas de óxido de litio (cerámicas de litio)
Las cerámicas de óxido de litio (cerámicas 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 leucolita, el feldespato de litio, la lepidolita y la eucriptita.
Propiedades: Las principales fases cristalinas de los productos cerámicos de óxido de litio son eucriptita (Li2O·Al2O3·2SiO2) y espodumeno (Li2O·Al2O3·4SiO2), que se caracterizan por un bajo coeficiente de expansión térmica (100~1000 The el rango de temperatura es -0,03×10/℃~4,08×10/℃) y la resistencia al choque térmico es buena. Li2O es un óxido externo de la red que fortalece la red del vidrio y puede mejorar eficazmente la estabilidad química del vidrio.
Aplicación: Puede utilizarse para fabricar ladrillos de revestimiento para hornos eléctricos (especialmente hornos de inducción), tubos de protección de termopares, piezas a temperatura constante, recipientes de laboratorio, utensilios de cocina, etc. Los materiales Li2O-A12O3-SiO2 (LAS) son cerámicas típicas de baja expansión que se pueden usar como materiales resistentes al choque térmico. Li2O también se puede usar como agente adhesivo cerámico y también tiene un valor de uso potencial en la industria del vidrio.
4. Cerámica Ceria
La cerámica Ceria se refiere a cerámicas con óxido de cerio como componente principal.
Rendimiento: La gravedad específica de este producto es 7,73 y el punto de fusión es 2600 °C. Se convertirá en Ce2O3 en una atmósfera reductora y el punto de fusión descenderá de 2600 °C a 1690 °. DO. La resistividad a 700°C es de 2×10 ohm·cm y a 1200°C es de 20 ohm·cm. Las tecnologías de proceso comúnmente utilizadas para la producción industrial de óxido de cerio en mi país son las siguientes:
1) Método de oxidación química, incluido el método de oxidación al aire y el método de oxidación de permanganato de potasio;
2 ) Método de oxidación por tostado;
3) Método de extracción y separación.
Aplicaciones:
1) Puede usarse como elementos calefactores, crisoles para fundir metales y semiconductores, termopozos, etc.;
2) Puede usarse como nitruro de silicio Ayuda a la sinterización de cerámicas, también puede modificar las cerámicas compuestas de titanato de aluminio y el CeO2 es un estabilizador de endurecimiento ideal;
3) Fluorescencia de tres colores primarios de tierras raras con 99,99 % de CeO2 añadido El polvo es un material luminiscente material para fabricar lámparas de bajo consumo. Tiene alta eficiencia luminosa, buena reproducción cromática y larga vida útil.
4) El polvo de pulido con alto contenido de cerio hecho de CeO2 con una fracción de masa superior al 99% tiene alta dureza y tamaño de partícula pequeño y uniforme, el cristal tiene bordes y esquinas, lo que es adecuado para el pulido de vidrio a alta velocidad;
5) El uso de 98% de CeO2 como agente decolorante y clarificante del vidrio puede mejorar la calidad y rendimiento del vidrio y hacerlo 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 Thoria
La cerámica Thoria se refiere a cerámicas con ThO2 como componente principal.
Propiedades: 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 × 10/℃ a 25 ~ 1000 ℃, la conductividad térmica es pequeña; , a 100 ℃ Cuando es 0,105 J/(cm·s·℃), tiene poca estabilidad térmica, pero tiene una temperatura de fusión 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).
Aplicación: Se utiliza principalmente como crisol para fundir osmio, rodio puro y refinar radio. También se puede utilizar como elemento calefactor, fuente de reflector, cubierta de gasa para lámparas incandescentes o como combustible nuclear. Ser utilizado como cátodo de tubo de electrones y electrodos para fusión, etc.