Hliníkový kotúč je keramický komponent v tvare kotúča vyrobený z univerzálneho materiálu oxidu hlinitého. Poskytuje množstvo výhod.
Silikónová guma má schopnosť odolávať vysokým teplotám a mechanickému namáhaniu, pričom jej mechanická pevnosť z nej robí odolný materiál. Okrem toho sa môže pochváliť vynikajúcimi elektroizolačnými vlastnosťami, vďaka ktorým je vynikajúcou voľbou na použitie vo filtračných, katalytických a senzorových technológiách.
Odolnosť voči vysokým teplotám
Keramické platne a kotúče z oxidu hlinitého odolávajú vysokým teplotám a zároveň sú veľmi odolné. Výrobky z oxidu hlinitého (Al2O3) sa často používajú v aplikáciách vyžadujúcich mechanickú odolnosť, ako aj ako elektrické izolátory pri zvýšených teplotách, vrátane rezistorov a tranzistorov pracujúcich pod napätím. Oxid hlinitý má vysoký bod topenia s vynikajúcimi vlastnosťami tepelnej stability. Okrem toho jeho tvarovateľnosť umožňuje splniť špecifické konštrukčné a výkonnostné kritériá.
Oxid hlinitý je vysoko odolný voči kyselinám a zásadám a dokáže odolávať vysokým teplotám po dlhšiu dobu bez toho, aby došlo k jeho degradácii - tieto vlastnosti ho predurčujú na použitie v chemickom priemysle, pri výrobe zdravotníckych pomôcok, keramiky a moderných materiálov, optických súčiastok a aplikáciách v oblasti biokompatibility.
Hliník odoláva teplu bez deformácie, pričom zostáva rozmerovo stabilný aj pri vysokých teplotách, čo mu umožňuje odolávať mechanickému zaťaženiu bez deformácie alebo poruchy. Okrem toho jeho elektrické izolačné vlastnosti zabraňujú prehriatiu citlivých obvodov v podmienkach nadmernej teploty, čím zaručujú spoľahlivú prevádzku zariadení.
Oxid hlinitý je vysoko inertný a nereaktívny, čo z neho robí ideálny materiál na použitie v laboratóriách na podporu a skladovanie vysokoteplotných experimentov a výskumných zariadení, ako sú tégliky. Dosky a disky z oxidu hlinitého tiež slúžia ako neoddeliteľná súčasť pri príprave vzoriek na analýzu, ako aj pri rôznych charakterizačných technikách. Štúdie inhalácie rádioaktívne označeného 26Al preukázali, že väčšina tohto oxidu hlinitého sa rýchlo vyčistila z pľúcneho tkaniva, pričom len malé množstvo zostalo na dlhodobú sekvestráciu.
Vysokopevnostné
Hliníkové kotúče sú ploché keramické dosky strojovo rezané do kruhových tvarov. Ich rozmery a hrúbky závisia od konkrétnej aplikácie, na ktorú sú určené; sú vyrobené z Al2O3, ktorý sa vyznačuje dobrou mechanickou pevnosťou a odolnosťou proti opotrebovaniu a zároveň je elektricky a tepelne izolujúci; tieto disky možno vyrobiť tak, aby vyhovovali rôznym použitiam, ako je filtrácia, separácia kvapalín, katalýza alebo senzorové technológie; navyše môžu byť dokonca porézne, aby vyhovovali potrebám biomedicínskych aplikácií prispôsobením rozloženia veľkosti pórov a parametrov celkovej priepustnosti - čo z nich robí ideálny materiál.
Keramický materiál z oxidu hlinitého sa vyznačuje vysokou tvrdosťou a húževnatosťou, vďaka čomu účinne odoláva nárazom a oderu. Okrem toho sú tieto dosky chemicky inertné, čo znamená, že nereagujú s kyselinami a zásadami, a sú odolné voči teplotám a dokážu odolávať rôznym teplotám. A napokon, ich schopnosť absorbovať nárazy a vibrácie ich predurčuje na použitie v mechanických zariadeniach, ktoré potrebujú ochranu pred odieraním.
Zirkónová tvrdená keramika z oxidu hlinitého poskytuje podobný výkon za výhodnejšiu cenu a vyznačuje sa vynikajúcou pevnosťou v ohybe a lomovou húževnatosťou pri bežných teplotách s rôznymi pomermi zirkónu podľa potrieb zákazníka.
Keramické kotúče z oxidu hlinitého sú ideálne na brúsenie a leštenie tvrdých železných kovov a zliatin na automatických alebo vysokorýchlostných ručných brúskach bez toho, aby produkovali nadmerné teplo alebo vytvárali drsné povrchové úpravy. Okrem toho sa tieto kotúče môžu používať aj v procesoch mokrého čistenia, ako je umývanie kyselinou a sterilizačné procesy, a sú tiež skvelou voľbou na brúsenie na odstránenie škrabancov a oxidácie na kovových povrchoch.
Chemická inertnosť
Hliníková keramika má chemickú inertnosť, vďaka ktorej je odolná voči mnohým druhom kvapalných a plynných chemikálií, ktoré by ju mohli napadnúť. Vďaka tomu sú vhodné na chemickú analýzu a výrobné aplikácie, ako aj ako účinná bariéra proti kontaminácii v obalových materiáloch používaných na výrobu potravín.
Chemicky inertné materiály vyžadujú, aby nereagovali s inými zlúčeninami; to znamená, že majú plný vonkajší elektrónový obal a nemajú tendenciu získavať alebo strácať elektróny. Piesok (SiO2) a vzácne plyny ako hélium a neón sú príkladmi materiálov, ktoré majú úplné vonkajšie elektrónové obaly bez toho, aby časom strácali alebo získavali elektróny; naopak, atómový chlór a kyselina sírová ľahko vytvárajú väzby s inými látkami, čím sa stávajú chemicky reaktívnymi.
Chemická inertnosť je dôležitým faktorom pri výbere kontajnerov na nebezpečné chemikálie a iné výrobky, aby sa zabezpečila bezpečná manipulácia bez úniku alebo rozliatia pri zatrasení alebo páde. Chemicky inertné nádoby zohrávajú neoddeliteľnú úlohu aj v mnohých chemických procesoch, ako je destilácia a sušenie.
Disky z oxidu hlinitého majú vynikajúcu chemickú inertnosť a odolnosť voči tepelnému namáhaniu, vďaka čomu sú vhodné na aplikácie s vysokými teplotami a tepelným namáhaním. Vďaka tomu sú kotúče z oxidu hlinitého ideálne na použitie v procesoch vyžadujúcich zmiernenie tepelného namáhania.
Disky z oxidu hlinitého sú vynikajúcimi elektrickými izolátormi, vďaka čomu sú vhodné na použitie v elektronických zariadeniach a iných aplikáciách, ktoré vyžadujú izoláciu. Okrem toho sú vďaka svojej vysokej odolnosti voči korózii a oderu vhodné aj na aplikácie odolné voči opotrebovaniu. Okrem toho ich porézna štruktúra zvyšuje katalytické reakcie tým, že zväčšuje plochu povrchu.
Odolnosť proti korózii
Koróznou odolnosťou kovov sa rozumie ich schopnosť odolávať zhoršovaniu kvality životného prostredia a chemickému rozkladu, najčastejšie korózii v rôznych formách - od hrdze po jamkovú koróziu, kavitáciu a zadieranie - ktorá časom spôsobuje koróziu kovových povrchov. Korózia môže poškodiť kovy do takej miery, že sa stanú nefunkčnými alebo dokonca úplne nefunkčnými, ako aj finančne náročnými opravami alebo výmenou. Existujú rôzne techniky na zlepšenie odolnosti proti korózii, ako je napríklad povrchová úprava materiálov inhibítormi korózie alebo aplikácia antikoróznych úprav; žiadny kov neposkytuje všestrannú ochranu pred poškodením spôsobeným koróziou; mnohé zliatiny však poskytujú skvelú ochranu pred všetkými prostrediami.
Porézne keramické disky z oxidu hlinitého (Al2O3) sa používajú v rôznych priemyselných podmienkach na rôzne aplikácie. Medzi ich výhody patrí tvrdosť, odolnosť proti opotrebovaniu a korózii, tepelná vodivosť a elektroizolačné vlastnosti - tieto vlastnosti umožňujú prispôsobiť ich pórovitosť podľa špecifických potrieb aplikácie a environmentálnych aspektov.
Hliníková keramika sa používa ako tepelný izolátor v prostredí s vysokou teplotou, ako sú pece a pece, a ako mechanické komponenty, ako sú ložiská a tesnenia, ktoré znižujú trenie a predlžujú životnosť systému; okrem toho môže slúžiť ako substrát pre procesy nanášania tenkých vrstiev.
Odolnosť hliníkovej keramiky voči korózii ju robí obzvlášť cennou v laboratórnych zariadeniach vrátane téglikov a vaničiek používaných na vysokoteplotnú prípravu a analýzu vzoriek, supravodičov, keramiky, lekárskych a zubárskych prístrojov, pretože je biokompatibilná, odolná voči chemikáliám a opotrebovaniu, biokompatibilná a dostatočne odolná v korozívnom prostredí.
Odolnosť proti opotrebovaniu
Keramické kotúče z oxidu hlinitého majú vynikajúcu odolnosť voči opotrebovaniu nárazom a eróziou. Vďaka svojej chemickej inertnosti sú vhodné na aplikácie vyžadujúce mechanickú pevnosť, odolnosť proti korózii a elektrickú izoláciu; okrem toho majú vynikajúce vlastnosti tepelnej stability.
Oxid hlinitý sa môže pochváliť vyššou tvrdosťou ako zirkón, čo z neho robí lepšiu voľbu v prostredí s kĺzavým opotrebovaním, kde protiľahlé plochy nie sú v priamom kontakte. Avšak v čisto alebo zmiešaných abrazívnych prostrediach, kde dochádza súčasne k posuvnému opotrebovaniu aj k abrazívnemu opotrebovaniu tretieho telesa, môže byť zirkón v určitých situáciách lepší ako oxid hlinitý.
V porovnaní s oxidom hlinitým ponúka oxid zirkoničitý vyššiu odolnosť proti únave vďaka absencii mechanizmov krehkého zlyhania a má nižšiu hustotu ako oceľ alebo nehrdzavejúca oceľ, čo pomáha znížiť zaťaženie zariadenia a predĺžiť životnosť.
Pri testovaní pomocou kolíkov na kotúčoch sa používa guľôčkové vtláčadlo, ktoré tlačí na povrch vzorky a vytvára tak stopu opotrebovania. Toto meranie poskytuje prehľad o odolnosti povlaku voči oderu, jeho mazivosti a adhéznych vlastnostiach; hliník vyniká najmä svojou vysokou tvrdosťou a pevnosťou ako vynikajúci materiál na oderu, zatiaľ čo jeho nízky koeficient trenia zabezpečuje vynikajúce mazacie vlastnosti.
Hliníková keramika je známa svojou odolnosťou proti oderu, pričom viaceré druhy vykazujú v tejto aplikácii vynikajúce výsledky. Cieľom tejto štúdie je preskúmať, ako zloženie a veľkosť zŕn ovplyvňujú výkon kompozitných materiálov oxidu hlinitého a oxidu zirkoničitého (Al2O3+ZnO) proti korundovým a oceľovým guľôčkovým brúsivám; testujú sa aj in situ vytvorené koncentrácie tvrdej fázy boritanu hlinitého, ktoré vytvárajú stopy opotrebenia podobné SEM mikrofotografiám vytvoreným kompozitmi A10, A20 a B20 proti korundovým aj oceľovým guľôčkovým brúsivám; uvádzajú sa SEM mikrofotografie, ako aj EDS spektrá.