(1) Износостойкие керамические шарики
Материалы:Диоксид циркония (ZrO₂), оксид алюминия (Эл₂O₃), карбид кремния (SiC), нитрид кремния (Си₃N₄).
Характеристики:Высокая твердость (например, твердость циркониевых шариков уступает только твердости алмаза), высокая износостойкость и высокая термостойкость (шарики из оксида алюминия выдерживают температуру свыше 1500 °C).
Приложения:Сверхтонкое измельчение и диспергирование в таких отраслях, как производство покрытий, чернил, пестицидов и электронных паст.
Например, в ревущих измельчителях на заводе по производству покрытий циркониевые керамические шарики сталкиваются тысячи раз в секунду, измельчая сырье, такое как чернила и пестициды, до наномасштаба. Обычные стеклянные шарики в такой среде разрушились бы за несколько часов, в то время как керамические шарики остаются такими же прочными, как гора Тайшань, и служат несколько лет. Данные показывают, что эффективность измельчения при использовании керамических шариков может быть увеличена на 300%, а стоимость снижается более чем вдвое.
(2) Изолированные керамические бусины
Материалы:Оксид алюминия, тальк, муллит, кордиерит, форстерит.
Характеристики:Высокое сопротивление изоляции (10¹²Ом·см), высокая стойкость к напряжению, коррозионная стойкость.
Приложения:Инкапсуляция электронных компонентов, изоляция высоковольтного оборудования, интервальная поддержка проводов и кабелей.
Например, в электронных устройствах, таких как смартфоны и автомобили на новых источниках энергии, имеется большое количество цепей и компонентов, подверженных высокому напряжению и высоким токам. Особенно в экстремальных условиях, таких как высокая температура, высокая влажность, сильные электромагнитные помехи и т. д., к изоляционным свойствам устройств предъявляются чрезвычайно высокие требования. Благодаря своим превосходным изоляционным свойствам, алюмооксидные керамические шарики могут эффективно предотвращать возникновение неисправностей, таких как утечка тока и короткие замыкания. Их сопротивление изоляции достигает 10¹²Ом·см, что в миллион раз превышает сопротивление обычных пластиков, что позволяет таким устройствам, как смартфоны и автомобили на новых источниках энергии, стабильно работать в экстремальных условиях.
(3) Пористые керамические шарики
Материалы:Корундовый песок, карбид кремния, кордиерит, оксид алюминия, диатомит.
Характеристики:Высокая открытая пористость (может достигать более 50%), устойчивость к высоким температурам и давлению, а также стойкость к кислотной и щелочной коррозии.
Приложения:Носители катализаторов, фильтрация газов и жидкостей, насадки для биореакторов.
Пример: Например, в химических реакциях пористые керамические шарики из карбида кремния могут не только загружать катализатор на стенки пор, образуя высокоэффективные микрореакторы из карбида кремния, но и эффективно передавать тепло реакции, способствуя протеканию химических реакций. По сравнению с металлическими или оксидными носителями пористые керамические шарики из карбида кремния способны лучше сохранять стабильность структуры катализатора, продлевать срок его службы, повышать эффективность реакции и чистоту продуктов, что демонстрирует широкие перспективы применения.
