Хотите узнать, что такое кордиеритовая керамика и как она преобразует производство продукции? Независимо от того, являетесь ли вы производителем или просто хотите узнать о кордиеритовой керамике, эта запись в блоге для вас. Здесь вы быстро узнаете все о кордиеритовой керамике, от ее свойств до производственных процессов, типов, применений и ограничений. Итак, давайте начнем изучать ее.
Что такое кордиеритовая керамика?
Кордиеритовая керамика — это огнеупорный конструкционный керамический материал, содержащий силикат, магний, алюминий и железо. С химической формулой (2MgO-2Al2O3-5SiO2) кордиериты обладают исключительной термостойкостью и устойчивостью к тепловому расширению. Они могут выдерживать рабочую температуру до 1000℃ с их 1350 ℃ температура спекания. Вот почему эта специализированная керамика подходит для ваших высокотемпературных применений. Их широкий спектр применения включает в себя печную фурнитуру, каталитические конвертеры, теплообменники и электронные компоненты. Поскольку эти порошкообразные материалы были впервые обнаружены французским геологом Луи Кордье, они были названы в его честь.
Основные свойства кордиеритовой керамики
-
Устойчивость к термическим ударам: Кордиеритовая керамика не боится резких перепадов температур, что обуславливает ее более высокую устойчивость к термическим ударам.
-
Низкое расширение при высоких температурах: Керамика из кордиерита не расширяется легко при высоких температурах. Это означает, что она сохраняет свой объем и размер в сложных условиях.
-
Низкая электроизоляция: Керамика из кордиерита не пропускает электрический ток. Благодаря своим изоляционным свойствам она является прекрасным выбором для ваших электрических компонентов, таких как предохранители.
- Более высокая химическая стойкость: кордиеритовая керамика также демонстрирует невероятную устойчивость к погодным условиям и химикатам — она не ржавеет и не гниет.
В целом уникальность кордиеритовой керамики делает ее идеальным материалом для сложных условий эксплуатации.
Как производится кордиеритовая керамика?
Поскольку ограниченное количество кордиеритовой керамики в природе не может удовлетворить потребности обрабатывающей промышленности, вам может потребоваться производить ее синтетически, а затем структурировать. Этот процесс довольно сложен и требует высококлассного оборудования. Однако ниже приведен пошаговый обзор процесса производства кордиеритовой керамики.
Шаг-1 Выбор высококачественного сырья
Производство кордиеритовой керамики начинается с тщательного отбора высококачественного сырья. Для этой цели такие материалы, как тальк, каолин и глинозем, обеспечивают необходимые соединения оксида магния, оксида алюминия и кремния. Эти материалы необходимо взвешивать и смешивать, следуя стехиометрическому соотношению, которое необходимо для кордиеритовых материалов.
После смешивания в нужных количествах эти материалы поступают в шаровые мельницы для равномерного помола, чтобы каждая частица была одинакового размера. Эта однородность частиц помогает материалу получать равномерное тепло на более поздней стадии для постоянного качества.
Шаг 2. Подготовка
На первом этапе готов первичный кордиеритовый материал, который находится в виде порошка. Далее следует формовочная часть. Полученный кордиеритовый керамический порошок имеет меньшую связующую способность. Поэтому необходимо добавлять связующие вещества для прессования или формования в требуемые формы.
Шаг 3. Формирование
После смешивания добавок эта керамика может быть сформирована с использованием различных методов, таких как экструзия, сухое прессование или шликерное литье. Однако вам необходимо выбрать метод формования в зависимости от сложности формы. После формования эта керамика нуждается в сушке, чтобы гарантировать отсутствие влаги.
Шаг 4. Спекание
Так же, как керамика нуждается в нагреве для прочности, подготовленные формы кордиеритовой керамики должны пройти интенсивный процесс нагрева, который известен как спекание. Поэтому вам нужно нагреть эти формы в печах при температуре от 1200℃ до 1450℃ в зависимости от формулы смеси. Это тепло ниже точки плавления позволяет частицам сплавляться вместе и сохранять свою форму в будущем.
Шаг 5. Охлаждение
После спекания эти керамические формы из кордиерита нуждаются в охлаждении. Однако процесс охлаждения должен быть медленным, чтобы избежать термического шока на этом деликатном этапе производства.
Шаг 6. Вторичная обработка
Не обязательно, но в зависимости от предполагаемого использования эти керамические формы могут потребовать шлифовки, резки или покрытия.
Шаг 7. Проверка качества
После получения готового продукта необходим строгий контроль качества. Эти проверки гарантируют постоянную устойчивость к температурным ударам, сопротивление тепловому расширению, прочность, плотность, пористость и электроизоляцию. Результат — конечная ценность — постоянная производительность.
Шаг 8. Упаковка и поставка
Наконец, кордиеритовая керамика готова к отправке к пользователям — будь то промышленные предприятия или обычные люди. Вы можете упаковать и маркировать ее соответствующим образом.
Каковы различные виды кордиеритовой керамики и области их применения?
Смотрите, вся кордиеритовая керамика имеет почти одинаковую устойчивость к изменениям температуры и связанному с этим расширению. Однако вы можете контролировать ее пористость и плотность, учитывая ее использование. Например, керамика, используемая для изготовления фильтров, имеет более высокую пористость и меньшую плотность. Напротив, керамика, используемая в электрических приложениях, может иметь более высокую плотность и меньшую пористость.
Итак, в зависимости от их инженерных свойств, кордиеритовая керамика может быть пористой или плотной. В то же время некоторые добавки могут также улучшить ее изоляцию или устойчивость к тепловому удару. Однако их рекомендуемая формула почти такая же: 13,8% MgO, 34,8% Al2O3 и 51,4% SiO2, что составляет 2MgO, 2Al2O3, 5SiO2 химически.
Каковы области применения кордиеритовой керамики?
Уникальные качества керамики Cordierit делают ее пригодной для широкого спектра промышленного или повседневного использования. Вот некоторые из них:
Мебель Килнса
Структурная кордиеритовая керамика является частью высокотемпературной среды, такой как печи или горны. Там она используется в качестве мебели, например, полок, нажимных пластин и колонн.
Электроизоляция
Благодаря своим диэлектрическим свойствам кордиеритовая керамика широко применяется для изготовления изолированных деталей, таких как термостаты, предохранители и другие осветительные приборы.
Системы фильтрации
Легкая, высокопористая кордиеритовая керамика, имеющая форму сот, используется в системах фильтрации и носителях катализаторов.
Промышленная фильтрация расплавленных металлов
Пористая кордиеритовая керамика, с ее более высокой пористостью и термостойкостью, помогает фильтровать расплавленные металлы во время химической обработки. Такая невероятная пористость делает ее пригодной для использования в высокотехнологичных областях.
Легкая теплоизоляция
Обладая самой высокой пористостью и самой низкой плотностью, вспененная кордиеритовая керамика помогает в легких теплоизоляционных промышленных процессах. Такое применение кордиеритовой пенокерамики имеет широкий спектр.
Субстраты каталитического нейтрализатора
Керамика из кордиерита отлично подходит в качестве подложек для каталитических нейтрализаторов. Благодаря низкому тепловому расширению и высокой пористости она помогает фильтровать выхлопные газы в автомобилях.
Кухонная утварь, также известная как Flameware
И последнее, но не менее важное: наиболее распространенное применение кордиеритовой керамики — это приготовление посуды. Вы можете найти ее везде, от выпечки до гриля — благодаря ее непревзойденной термостойкости и стойкости к термическому удару. Камни для пиццы, камни для выпечки, керамические брикеты, формы для запекания — вот лишь несколько примеров.
Каковы ограничения кордиеритовой керамики?
Как и любой другой материал, кордиеритовая керамика имеет некоторые ограничения. Вы можете рассмотреть их, прежде чем выбрать кордиерит. Вот некоторые из них:
-
Керамика из кордиерита не прочная — любое силовое воздействие, например, нагрузка, удар или падение, может ее сломать. Поэтому ее нельзя сильно нагружать или грубо с ней обращаться.
-
Они все еще могут сломаться в результате резких перепадов температур, особенно если они тонкие. Камни для пиццы и камни для выпечки являются типичными примерами их уязвимости.
-
Поскольку кордиеритовая керамика имеет ограниченную температуру плавления около 1460 градусов по Цельсию, вы не можете расширить ее пределы. Вот почему она плохо противостоит образованию вторичной фазы.
-
Наконец, кордиеритовая керамика требует сложного производства. Поэтому она стоит дорого.
Заключение
Несмотря на ограниченный диапазон температур, недостаточную прочность и более высокую стоимость производства, кордиеритовая керамика по-прежнему отлично подходит для различных применений. Она имеет большие преимущества перед многими другими материалами в пределах их диапазонов термического удара и термического расширения, помимо их изоляции. Вы можете рассмотреть возможность их использования, если они соответствуют вашим потребностям и бюджету.