Керамические материалы

Керамические материалы все шире используются в технике. Разнообразие областей применения керамических изделий основывается на их характерных свойствах, которые во многих отношениях недостижимы для других материалов. Преимуществом керамики, по сравнению с металлическими и полимерными конструкционными материалами, является способность к эксплуатации в условиях воздействия высоких температур и коррозионно-активных сред без значительной деградации механических свойств во времени. Керамика хорошо сохраняет форму и обладает большой твердостью, механической прочностью, а также высокими диэлектрическими свойствами.

К качеству керамических материалов, используемых в наших нагревателях, уделяется много внимания, т.к. от свойств керамики зависят тепловые свойства нагревателей: при использовании некачественных керамических материалов в нагревателях невозможно добиться высокой удельной мощности. Также наблюдается со временем эффект пересыхания керамики из-за высоких температур: сначала трескается, потом рассыпается. Керамические материалы производятся в соответствии с европейскими нормами и имеют необходимые сертификаты качества. Их технические характеристики намного превышают характеристики, требуемые ГОСТами по технической керамике и огнеупорным материалам. Благодаря этому выбору мы имеем возможность делать кольцевые нагреватели с удельной мощностью 9 Вт/см2 и патронные – 10 Вт/см2.

Керамический материал, используемый при производстве инфракрасных излучателей, носит название кордиерит, и обладает всеми необходимыми свойствами для обеспечения максимального излучения тепла. В патронных и кольцевых нагревателях используется керамический материал под названием периклаз, имеющий прекрасные огнеупорные свойства. Технический фарфор - керамический материал, обладающий превосходными диэлектрическими свойствами, используется в клемных колодках.

Периклаз

Благодаря высокой теплопроводности, прекрасным электроизоляционным свойствам и высокой температуре плавления, керамика на основе оксида магния MgO используется при производстве патронных нагревателей. Геометрия компонентов обеспечивает разделение между проводниками, нагревательным элементом и оболочкой, или - оболочкой, проводником и термопарой.

Эскиз патронного нагревателя

Эскиз керамических косточек кольцевого и ленточного нагревателей
Периклаз (MgO) - минерал, окись магния. Химический состав: MgO (>90%), SiO2 (<4%), Al2O3 (<3%), Fe2O3 (<1%). Оксид магния получают из морской воды или в шахтах при добыче магнезитов. Чистую форму оксида магния получают при обработке сырья высокими температурами. Искусственный периклаз получают обычно путём обжига до спекания при 1600÷1650°С или электроплавкой природного магнезита. Используется как изоляционный или огнеупорный материал (tпл=2800÷2940°С), устойчив в щелочных расплавах, имеет высокое электрическое сопротивление.

Периклаз в виде мелкодисперсного порошка, используемого как засыпка в патронных нагревателях, является гигроскопическим веществом (натягивает влагу). Поэтому, не рекомендуется держать нагреватели в среде с повышенной влажностью. Также, желательно перед их эксплуатацией, прогреть при небольшом напряжении, например 12 В, во избежание короткого замыкания.

Технические характеристики материала смотрите в таблице.

Кордиерит

Среди многочисленных новых керамических материалов важное место занимают материалы на основе кордиерита, отличающиеся низким коэффициентом термического расширения. Это обусловливает их исключительно высокую термостойкость и возможность использования в самых различных областях техники. Обладает великолепными термо- и электроизоляционными свойствами, имеет высокую устойчивость к теплоудару (скорость изменения температуры >2ºС/сек), поэтому нашёл широкое применение в производстве инфракрасных излучателей и пластин инфракрасного излучения.

Кордиерит (Mg2Al4Si5O18) - минерал подкласса островных силикатов, сырье для керамики. Кордиерит бывает пористый и плотный. Кроме того, кордиерит представляет интерес и как составная часть композиционных материалов.

Технический фарфор

Технический электрофарфор (кварцевый фарфор и прессфарфор) - это великолепный изоляционный материал для электротехники (высоковольтной и низковольтной), обладает высокой стойкостью на пробой даже при воздействии влаги, устойчив к токам поверхностной утечки, не горит и абсолютно устойчив к температурам до 1000°С, является наиболее подходящим материалом для клемных колодок.

Технический фарфор - это силикатный керамический материал на основе природного сырья (каолиновых глин). Химический состав в пределах 30÷75% SiO2 и 20÷65% Al2O3, стеклофаза порядка 60÷70%, которая включает в себя кристаллические компоненты.. Промышленное производство сложных по конфигурации изделий обеспечивается путём сухого и мокрого прессования.

Фарфор марки С 110 - кварцевый фарфор. Фарфор марки С 111 - плотный прессованный фарфор. Фарфор имеет очень высокую электрическую прочность на пробой напряжением при обычных условиях, а также при повышенной температуре.

Имеет хорошие механические, термические и электрические свойства, химически устойчив. Основное внимание потребителей уделяется разрушающим нагрузкам, т. е. механической прочности фарфора. В изоляторах из кварцевого фарфора упрочняющим компонентом является мелкодисперсный остаточный кварц, добавляемый в обогащенный двуокисью кремния SiO2 расплав полевого шпата.

Технические характеристики материала смотрите в таблице.

Примечание: в соответствие с ГОСТ Р 51330.20-99 «Изоляция, пути утечки и электрические зазоры» данные керамические материалы относятся к электроизоляционным материалам группы «а»: электрокерамика - фарфор, стеатит, кордиерит.

Остались вопросы?

Заполните форму и мы ответим на все вопросы: