Промышленная керамика практически повсеместно используется в промышленности благодаря таким свойствам, как высокая твёрдость, прочность, термостойкость и коррозионная стойкость. Ниже, на примере трёх распространённых типов промышленной керамики, мы кратко рассмотрим их преимущества и типичные области применения.
1. Керамика на основе оксида алюминия (Эл₂O₃): наиболее широко используемая конструкционная керамика.
Оксид алюминия — очень популярный керамический материал, который часто классифицируется по чистоте на 75%, 85%, 95% и 99%. Чем выше чистота, тем выше термостойкость, механические свойства и химическая стабильность материала.
Основные причины его широкого применения следующие:
Он обладает высокой температурой плавления (2050 °C) и хорошо противостоит эрозии расплавленными металлами, такими как Быть, старший, Ни, Эл, Фе, Та, Мн и др. Он также обладает высокой прочностью на разрыв при эрозии NaOH, стеклом и шлаком. Он не реагирует с Си, Сб и Би в инертной атмосфере. Поэтому его можно использовать в качестве огнеупорного материала, для изготовления трубчатых печей, стеклянных тиглей, полых сфер, волокон, защитных гильз термопар и т. д.
2. Циркониевая керамика (ZrO₂): особая керамика с высокой прочностью и коррозионной стойкостью.
Керамика из диоксида циркония имеет белый цвет и может приобретать жёлтый или серый оттенок при наличии примесей. Обычно она содержит примеси HfO₂, которые по химическим свойствам схожи с ZrO₂ и которые трудно отделить.
ZrO₂ очень устойчив в окислительной и достаточно устойчив в восстановительной атмосфере. Диоксид циркония — слабокислотный оксид, устойчивый к эрозии под воздействием кислых или нейтральных шлаков (но подвержен эрозии под воздействием щелочных шлаков). Поэтому его можно использовать в качестве специальных огнеупорных материалов и для изготовления литейных стаканов, а также тиглей для плавки таких металлов, как платина, палладий и родий. Диоксид циркония не смачивается расплавленным чугуном или сталью, поэтому его можно использовать в качестве футеровки сталеразливочных ковшей и желобов, а также в качестве футеровочных кирпичей для стаканов при непрерывной разливке стали.
3. Нитрид бора (БН): высокотемпературный материал, известный как "белый графит
Нитрид бора имеет три полиморфные модификации: гексагональную, плотноупакованную гексагональную и кубическую. Гексагональный нитрид бора имеет графитоподобную слоистую структуру и представляет собой белый порошок, обладающий многими свойствами, схожими с графитом, поэтому его также называют "белый графит. Он обладает антипригарными свойствами, как графит, но обладает более высокой термостойкостью и большей стабильностью, чем графит.
Благодаря таким свойствам, как высокая температура плавления, низкий коэффициент теплового расширения и устойчивость практически ко всем расплавленным металлам, его можно использовать в качестве тигля для высокотемпературной плавки металлов.
