Cerámica porosa de alúmina son materiales estructurales porosos formados por sinterización de alúmina de gran pureza (Al ₂ O3) mediante procesos especiales. Su principal ventaja radica en el equilibrio entre densidad y porosidad: hereda la elevada dureza (dureza Rockwell HRA80-90), la resistencia a altas temperaturas (superiores a 1600 ℃), la resistencia a la corrosión (resistente a ácidos y álcalis fuertes) y las propiedades aislantes (resistividad>10 ¹⁴Ω- cm) de la cerámica de alúmina, al tiempo que la dota de propiedades físicas y químicas únicas gracias a su diseño poroso.
Ejemplo de parámetros clave:
Porosidad: 20% -60% (personalizable)
Rango de tamaño de poro: 0,1 μ m-500 μ m (microporos, mesoporos y macroporos graduables y controlables).
Densidad: 2,5-3,5 g/cm ³ (sólo un tercio del acero)
Conductividad térmica: 0,5-5W/(m - K) (baja conductividad térmica para un aislamiento eficaz)
Estructuras típicas: nido de abeja, espuma, acumulación de partículas, estructura de malla, etc., que pueden diseñarse de forma flexible según el escenario de aplicación.
Principales áreas de aplicación: desde entornos extremos hasta fabricación de precisión
- Fabricación de semiconductores: el "escudo" de los procesos extremos
Escenario de aplicación:
Equipo de grabado: Como revestimiento interior o anillo protector de la cavidad, la estructura porosa puede adsorber las impurezas metálicas del plasma, reducir la contaminación de las obleas y mejorar el rendimiento. Por ejemplo, en una máquina de grabado de obleas de 12 pulgadas, la tasa de contaminación metálica disminuyó de 0,3% a 0,05% tras utilizar un revestimiento cerámico poroso de alúmina.
Pulido químico mecánico (CMP): La mesa de pulido utiliza cerámica de alúmina porosa para almacenar la solución de pulido a través de los poros, logrando un suministro uniforme de líquido y reduciendo la rugosidad de la superficie de la oblea (Ra<0,2 nm).
Implantación de iones: Como deflector de haces, la estructura porosa puede dispersar haces de iones de alta energía, evitando daños en los equipos causados por el sobrecalentamiento local.
Abordar los puntos débiles:
Los componentes metálicos tradicionales son propensos a la corrosión por plasma y tienen una vida útil de sólo 3-6 meses; la vida útil de la cerámica porosa de alúmina se alarga a más de 3 años.
Reducir la frecuencia de las paradas de mantenimiento de los equipos, ahorrando más de 2 millones de yuanes en costes anuales en una sola línea de producción. - Química y metalurgia: Un "filtro verde" para la corrosión a alta temperatura
Escenario de aplicación:
Filtración de metal fundido: El filtro cerámico poroso de alúmina puede interceptar impurezas (como partículas de alúmina y nitruros) con un diámetro superior a 50 μ m en el agua de acero, con una eficacia de filtración superior a 98%. Por ejemplo, en el proceso de colada continua de una determinada planta siderúrgica, la tasa de defectos internos de la palanquilla de acero disminuyó de 1,2% a 0,3% después de su uso.
Portador de catalizador: La estructura porosa proporciona una superficie específica supergrande (>100m ²/g), que se utiliza como soporte de catalizador para el tratamiento de gases de escape de automóviles y puede mejorar la eficiencia de conversión de NOx en 15% -20%.
Material refractario de aislamiento térmico: Los ladrillos cerámicos porosos de alúmina se utilizan para revestir hornos de alta temperatura, con una conductividad térmica tan baja como 0,8W/(m - K) y efectos significativos de ahorro energético.
Abordar los puntos débiles:
Los filtros cerámicos tradicionales se corroen con el metal fundido, mientras que la cerámica porosa de alúmina puede reutilizarse más de 50 veces, lo que reduce los costes de consumibles.
Al reducir el consumo de energía, un solo horno puede ahorrar anualmente más de 500.000 yuanes en costes de gas natural. - Energía y protección del medio ambiente: "Chips inteligentes" eficientes y ahorradores de energía
Escenario de aplicación:
Intercambiador de calor: Los tubos porosos de cerámica de alúmina se utilizan para recuperar el calor residual de los gases de combustión en los hornos de calentamiento de laminación de acero. Mediante la retroalimentación de la radiación térmica dentro de los poros, la eficiencia térmica aumenta 30%.
Separador de pilas de combustible: Como soporte electrolítico de las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC), la estructura porosa puede reducir la tensión de la célula electrolítica y mejorar la eficiencia de generación de energía.
Placa de aislamiento de baterías: sustituto de los materiales orgánicos tradicionales, se utiliza en las baterías de iones de litio para prolongar su vida útil.
Abordar los puntos débiles:
Los intercambiadores de calor metálicos tradicionales se corroen fácilmente con los gases de combustión a alta temperatura, y la vida útil de la cerámica de alúmina porosa se alarga a más de 5 años.
Al mejorar la eficiencia energética, un solo horno de calefacción puede reducir las emisiones de dióxido de carbono en unas 200 toneladas al año. - Biomédico: Una "segunda capa de hueso" compatible con el cuerpo humano
Escenario de aplicación:
Material de reparación ósea: El andamio cerámico poroso de alúmina (tamaño de poro 100-300 μ m) puede guiar el crecimiento de células óseas y lograr la regeneración del tejido óseo. Los datos clínicos muestran que la tasa de fusión ósea alcanza 95% 6 meses después de la implantación.
Soporte de inmovilización de enzimas: utilizados en biorreactores para inmovilizar enzimas de gran actividad y aumentar la velocidad de las reacciones bioquímicas.
Abordar los puntos débiles:
Los implantes metálicos tradicionales son propensos a reacciones de rechazo, mientras que las cerámicas porosas de alúmina presentan una biocompatibilidad excelente y tasas de infección postoperatoria reducidas.
Servicio personalizado: asistencia en todo el proceso, desde el diseño hasta la producción en serie
- Personalización estructural: Adaptación precisa a los requisitos de la aplicación
Regulación de la porosidad: Ajustando el contenido de auxiliares de sinterización (como MgO, Y ₂ O3), se puede lograr un control preciso de la porosidad dentro del rango de 20% -60%.
Diseño de clasificación por tamaño de poro: Mediante procesos como el espumado y la liofilización, se preparan estructuras de gradación microporosas (50nm) para satisfacer diferentes requisitos de precisión de filtración.
Conformado de formas complejas: Admite mecanizado de precisión CNC, impresión 3D y otras tecnologías, y puede personalizar piezas irregulares (como placas de filtro de tamaño no estándar, revestimiento curvado). - Optimización del rendimiento: Superar los límites de los materiales
Alúmina de gran pureza: disponible en las opciones de pureza 99,6%, 99,9% y 99,99% para satisfacer los requisitos de las aplicaciones de grado semiconductor.
Modificación de la superficie: Mediante procesos como la pulverización de plasma y el revestimiento químico, se depositan revestimientos funcionales (como revestimientos hidrófobos y revestimientos catalíticos) en las superficies de los poros para ampliar los escenarios de aplicación.
Desarrollo de materiales compuestos: Compuesto con materiales como el nitruro de aluminio y el carburo de silicio para mejorar la conductividad térmica o la resistencia mecánica.
Si busca una solución fiable, eficaz y duradera para afrontar los retos de filtración, difusión o separación en entornos corrosivos y de alta temperatura, nuestros componentes cerámicos de alúmina porosa serán su elección ideal.
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Etiquetas: cerámica de carburo de boro
