Beschreibung von ZTA-Rohren
Zirconia Toughened Alumina Ceramics (ZTA-Verbundkeramik) besitzt bemerkenswerte Eigenschaften wie Weißgrad, Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichnete chemische Stabilität. Aluminiumoxid sorgt für eine hohe Härte, während Zirkoniumdioxid zu einer guten Zähigkeit beiträgt. Die Kombination dieser Materialien bildet einen überlegenen Verbundwerkstoff mit hoher Festigkeit und Zähigkeit, der ein breites Spektrum von Anwendungen ermöglicht.
ZTA-Keramik weist eine höhere Biegefestigkeit und Bruchzähigkeit bei normalen Temperaturen auf, was zu einer hervorragenden Verschleißfestigkeit führt. Das Verhältnis von Aluminiumoxid zu Zirkoniumdioxid kann an die spezifischen Anforderungen der Anwender angepasst werden. Zirkoniumdioxid-vorgespannte Aluminiumoxid-Keramik übertrifft 99%ige Aluminiumoxid-Keramik in Bezug auf die Leistung und ist gleichzeitig kostengünstiger als reine Zirkoniumdioxid-Keramik.
Dies macht ZTA-Keramik zu einer ausgezeichneten Wahl, wenn Aluminiumoxidkeramik für eine bestimmte Anwendung nicht geeignet ist, da sie eine bessere Kostenleistung bietet und die gewünschten mechanischen Eigenschaften beibehält.
Spezifikation von ZTA-Rohren
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Zustand
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Einheit
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ZTA-Substrat
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ZTA
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Werkstoff
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-
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-
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Al2O3/ZrO2
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Farbe
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-
|
-
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Weiß
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Schüttdichte
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-
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g/cm3
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4
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Oberflächenrauhigkeit Ra
|
-
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µm
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0.2
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Reflexionsvermögen
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0,3-0,4mmt
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%
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80
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0,8-1,0 mmt
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90
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Mechanisch
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Biegefestigkeit
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3-Punkt-Methode
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MPa
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700
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Elastizitätsmodul
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-
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GPa
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310
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Vickers-Härte
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-
|
GPa
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15
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Bruchzähigkeit
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IF-Methode
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MPa･m1/2
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3.5
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Thermische
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Wärmeausdehnungskoeffizient
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40-400°C
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10-6/K
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7.1
|
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40-800°C
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8
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Wärmeleitfähigkeit
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25°C
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W/(m･K)
|
27
|
|
300°C
|
16
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Spezifische Wärme
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25°C
|
J/(kg･K)
|
720
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Elektrisch
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Dielektrizitätskonstante
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1MHz
|
-
|
10.2
|
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Dielektrischer Verlustfaktor
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1MHz
|
10-3
|
0.2
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Volumenwiderstand
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25°C
|
Ω･cm
|
>1014
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Durchschlagsfestigkeit
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DC
|
kV/mm
|
>15
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Leistung von Al2O3, ZTA, und YTZ
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Artikel
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Einheit
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Tonerde(AL2O3)
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Zirkoniumdioxid(ZrO2)
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AL2O3≥95
|
AL2O3≥99
|
AL2O3≥99,5
|
AL2O3≥99.8
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ZTA
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YTZ
|
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Schüttdichte
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g/cm3
|
3.7
|
3.80~3.85
|
3.85
|
3.9
|
3.8~4.6
|
6
|
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Härte
|
HRA≥
|
86
|
88
|
88
|
88
|
86~88
|
88~90
|
|
Biegefestigkeit
|
Mpa≥
|
300
|
350
|
400
|
400
|
172~450
|
900
|
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Maximale Betriebstemperatur
|
℃
|
1500
|
1500
|
1500
|
1500
|
1400~1500
|
1500
|
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Linearer Ausdehnungskoeffizient
|
×10-6/℃
|
7.5
|
8.2
|
8.2
|
8.2
|
|
|
|
Dielektrizitätskonstante
|
εr(20℃,1MHz)
|
9
|
9.2
|
9.2
|
9.2
|
|
|
|
Dielektrischer Verlust
|
tanδ×10-4,1MHz
|
3
|
2
|
2
|
2
|
|
|
|
Volumenwiderstand
|
Ω-cm(20℃)
|
1013
|
1014
|
1014
|
1014
|
1013
|
1014
|
|
Durchschlagsfestigkeit
|
KV/mm, DC≥
|
20
|
20
|
20
|
20
|
|
|
|
Säurebeständigkeit
|
mg/cm2≤
|
0.7
|
0.7
|
0.7
|
0.7
|
|
|
|
Alkalibeständigkeit
|
mg/cm2≤
|
0.2
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
|
|
|
Verschleisswiderstand
|
g/cm2≤
|
0.2
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
|
|
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Die Druckfestigkeit
|
Mpa≥
|
2500
|
2500
|
2500
|
2800
|
2300~2900
|
2500
|
|
Biegefestigkeit
|
Mpa≥
|
200
|
350
|
350
|
350
|
|
|
|
Elastizitätsmodul
|
Gpa
|
300
|
350
|
350
|
350
|
|
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Querkontraktionszahl
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0.2
|
0.22
|
0.22
|
0.22
|
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|
Wärmeleitfähigkeitskoeffizient
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W/m-K(20℃)
|
20
|
25
|
25
|
25
|
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Anwendungen von ZTA-Rohren
Im Maschinenbau werden ZTA-Rohre aufgrund ihrer hohen Durchschlagfestigkeit und thermischen Stabilität für verschleißintensive Komponenten wie Pumpendichtungen, Lager und Wellen sowie für thermische und elektrische Isolieranwendungen verwendet.
In der chemischen Industrie werden ZTA-Rohre für korrosionsbeständige Auskleidungen von Reaktoren und als Dichtungen in rauen chemischen Umgebungen verwendet, wobei sie von ihrer Trägheit und Haltbarkeit profitieren.
In der Medizin und Biotechnologie dienen ZTA-Rohre aufgrund ihrer Biokompatibilität und Festigkeit als Laborausrüstung und implantierbare Geräte, während sie in der Elektronikbranche als Hochtemperaturisolatoren und Komponenten für die Halbleiterherstellung eingesetzt werden.
Im Energiesektor bietet ZTA thermische Barriereeigenschaften in Gasturbinen und Wärmetauschern, die hohen Temperaturen und Temperaturschwankungen standhalten.
In der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie wird ZTA für Motorkomponenten verwendet, die eine hohe mechanische Festigkeit, thermische Stabilität und Verschleißfestigkeit erfordern. Selbst in Umwelt- und Analyseinstrumenten werden ZTA-Rohre wegen ihrer Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegenüber aggressiven Gasen in Gasanalyse- und Umweltüberwachungsinstrumenten eingesetzt.
Verpackung von ZTA-Rohr
Unsere ZTA-Röhrchen sind zur Gewährleistung einer effizienten Identifizierung und Qualitätskontrolle deutlich gekennzeichnet und etikettiert. Die Produkte werden durch Schaumstoff stoßfest getrennt und schließlich in Holz- oder Kartonkisten verpackt. Es wird sehr sorgfältig darauf geachtet, dass während der Lagerung oder des Transports keine Schäden entstehen.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
- Können ZTA-Rohre für bestimmte Anwendungen angepasst werden?
Ja, ZTA-Rohre können in Bezug auf Zusammensetzung, Mikrostruktur, Abmessungen, Toleranzen, Oberflächenbeschaffenheit und andere Eigenschaften kundenspezifisch angepasst werden, um die spezifischen Anforderungen verschiedener Anwendungen zu erfüllen.
- Sind ZTA-Rohre für Hochtemperaturanwendungen geeignet?
Ja, ZTA-Rohre weisen eine ausgezeichnete thermische Stabilität auf und können hohen Temperaturen standhalten. Sie eignen sich daher für den Einsatz in Umgebungen mit hohen Betriebstemperaturen, wie z. B. in Öfen, Brennöfen und Reaktoren.
- Wie werden ZTA-Rohre gehandhabt und installiert?
ZTA-Rohre sollten sorgfältig behandelt werden, um Schäden zu vermeiden, insbesondere bei Transport, Lagerung und Einbau. Um eine optimale Leistung zu gewährleisten, sollten ordnungsgemäße Reinigungs- und Inspektionsverfahren eingehalten werden.
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