Componenti ceramici in allumina porosa

Ceramica di allumina porosa sono materiali strutturali porosi formati dalla sinterizzazione di allumina di elevata purezza (Al ₂ O3) attraverso processi speciali. Il suo vantaggio principale risiede nell'equilibrio tra densità e porosità: eredita l'elevata durezza (durezza Rockwell HRA80-90), la resistenza alle alte temperature (superiori a 1600 ℃), la resistenza alla corrosione (resistente agli acidi e agli alcali forti) e le proprietà isolanti (resistività>10 ¹⁴Ω- cm) della ceramica di allumina, conferendole al contempo proprietà fisiche e chimiche uniche grazie al design poroso.
Esempio di parametri chiave:
Porosità: 20% -60% (personalizzabile)
Gamma di dimensioni dei pori: 0,1 μ m-500 μ m (micropori, mesopori e macropori possono essere graduati e controllati)
Densità: 2,5-3,5 g/cm ³ (solo un terzo dell'acciaio)
Conduttività termica: 0,5-5W/(m - K) (bassa conducibilità termica per un isolamento efficiente)
Strutture tipiche: a nido d'ape, schiuma, accumulo di particelle, struttura a rete, ecc. che possono essere progettati in modo flessibile in base allo scenario applicativo.

Aree di applicazione principali: dagli ambienti estremi alla produzione di precisione

1. Produzione di semiconduttori: lo "scudo" dei processi estremi
   Scenario applicativo:
   Apparecchiature per l'incisione: Come rivestimento interno o anello protettivo della cavità, la struttura porosa può assorbire le impurità metalliche nel plasma, ridurre la contaminazione dei wafer e migliorare la resa. Ad esempio, in una macchina per l'incisione di wafer da 12 pollici, il tasso di contaminazione metallica è diminuito da 0,3% a 0,05% dopo l'utilizzo di un rivestimento ceramico in allumina porosa.
   Lucidatura chimico-meccanica (CMP): Il tavolo di lucidatura utilizza ceramiche di allumina porose per immagazzinare la soluzione di lucidatura attraverso i pori, ottenendo un'alimentazione uniforme del liquido e riducendo la rugosità della superficie del wafer (Ra<0,2nm).
   Impianto di ioni: Come deflettore del fascio, la struttura porosa può disperdere i fasci di ioni ad alta energia, evitando i danni alle apparecchiature causati dal surriscaldamento locale.
   Affrontare i punti dolenti:
   I componenti metallici tradizionali sono soggetti alla corrosione da plasma e hanno una durata di vita di soli 3-6 mesi; la durata di vita delle ceramiche in allumina porosa è estesa a oltre 3 anni.
   Riduzione della frequenza dei tempi di manutenzione delle apparecchiature, con un risparmio di oltre 2 milioni di yuan di costi annuali per una singola linea di produzione.
2. Chimica e metallurgia: Un "filtro verde" per la corrosione ad alta temperatura
   Scenario applicativo:
   Filtrazione del metallo fuso: Il filtro ceramico in allumina porosa può intercettare le impurità (come le particelle di allumina e i nitruri) con un diametro superiore a 50 μ m nell'acqua dell'acciaio, con un'efficienza di filtrazione superiore a 98%. Ad esempio, nel processo di colata continua di una certa acciaieria, il tasso di difetti interni della billetta di acciaio è diminuito da 1,2% a 0,3% dopo l'uso.
   Vettore catalitico: La struttura dei pori offre una superficie specifica molto ampia (>100m ²/g), che viene utilizzata come catalizzatore per il trattamento dei gas di scarico delle automobili e può migliorare l'efficienza di conversione degli NOx di 15% -20%.
   Materiale refrattario per l'isolamento termico: I mattoni ceramici porosi in allumina sono utilizzati per il rivestimento di forni ad alta temperatura, con una conducibilità termica fino a 0,8 W/(m - K) e notevoli effetti di risparmio energetico.
   Affrontare i punti dolenti:
   I filtri ceramici tradizionali sono corrosi dal metallo fuso, mentre le ceramiche in allumina porosa possono essere riutilizzate più di 50 volte, riducendo i costi di consumo.
   Riducendo il consumo energetico, un singolo forno può far risparmiare oltre 500.000 yuan di costi di gas naturale all'anno.
3. Energia e protezione ambientale: "Smart Chips" efficienti e a risparmio energetico
   Scenario applicativo:
   Scambiatore di calore: I tubi ceramici in allumina porosa sono utilizzati per il recupero del calore residuo dai gas di scarico nei forni di riscaldamento per la laminazione dell'acciaio. Grazie alla retroazione della radiazione termica all'interno dei pori, l'efficienza termica aumenta di 30%.
   Separatore di celle a combustibile: Come supporto elettrolitico delle celle a combustibile a ossidi solidi (SOFC), la struttura porosa può ridurre la tensione della cella elettrolitica e migliorare l'efficienza della generazione di energia.
   Piastra di isolamento della batteria: un sostituto dei materiali organici tradizionali, utilizzato per le batterie agli ioni di litio per prolungarne la durata.
   Affrontare i punti dolenti:
   Gli scambiatori di calore tradizionali in metallo sono facilmente corrosi dai gas di scarico ad alta temperatura, mentre la durata di vita della ceramica porosa di allumina è superiore a 5 anni.
   Migliorando l'efficienza energetica, un singolo forno per il riscaldamento può ridurre le emissioni di anidride carbonica di circa 200 tonnellate all'anno.
4. Biomedico: Un "secondo strato osseo" compatibile con il corpo umano.
   Scenario applicativo:
   Materiale per la riparazione ossea: L'impalcatura in ceramica di allumina porosa (dimensione dei pori 100-300 μ m) può guidare la crescita delle cellule ossee e ottenere la rigenerazione del tessuto osseo. I dati clinici mostrano che il tasso di fusione ossea raggiunge 95% 6 mesi dopo l'impianto.
   Supporto per l'immobilizzazione dell'enzima: utilizzati nei bioreattori per immobilizzare enzimi ad alta attività e aumentare la velocità delle reazioni biochimiche.
   Affrontare i punti dolenti:
   Gli impianti metallici tradizionali sono soggetti a reazioni di rigetto, mentre le ceramiche in allumina porosa presentano un'eccellente biocompatibilità e tassi di infezione post-operatoria ridotti.

Servizio personalizzato: supporto completo al processo, dalla progettazione alla produzione di massa

1. Personalizzazione strutturale: Adattamento preciso ai requisiti dell'applicazione
   Regolazione della porosità: Regolando il contenuto di coadiuvanti di sinterizzazione (come MgO, Y ₂ O3), è possibile ottenere un controllo preciso della porosità nell'intervallo 20% -60%.
   Progettazione della classificazione delle dimensioni dei pori: Utilizzando processi come la schiumatura e la liofilizzazione, vengono preparate strutture di gradazione microporose (50nm) per soddisfare diversi requisiti di accuratezza della filtrazione.
   Formatura di forme complesse: Supporta la lavorazione di precisione CNC, la stampa 3D e altre tecnologie e può personalizzare parti irregolari (come piastre filtranti di dimensioni non standard, rivestimento curvo).
2. Ottimizzazione delle prestazioni: Superare i limiti dei materiali
   Allumina di elevata purezza: disponibile nelle opzioni di purezza 99,6%, 99,9% e 99,99% per soddisfare i requisiti delle applicazioni a semiconduttore.
   Modifica della superficie: Attraverso processi come la spruzzatura al plasma e la placcatura chimica, i rivestimenti funzionali (come i rivestimenti idrofobici e i rivestimenti catalitici) vengono depositati sulle superfici dei pori per ampliare gli scenari applicativi.
   Sviluppo di materiali compositi: Composito con materiali come il nitruro di alluminio e il carburo di silicio per migliorare la conduttività termica o la resistenza meccanica.

Se siete alla ricerca di una soluzione affidabile, efficiente e duratura per affrontare le sfide di filtrazione, diffusione o separazione in ambienti corrosivi e ad alta temperatura, i nostri componenti ceramici in allumina porosa saranno la vostra scelta ideale.
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