Do laboratório para a vida: como as contas de cerâmica conectam tudo?
(1) Contas de cerâmica resistentes ao desgaste
Materiais:Zircônia (ZrO₂), Óxido de Alumínio (Al₂O₃), Carboneto de Silício (SiC), Nitreto de Silício (Si₃N₄).
Características:Alta dureza (por exemplo, a dureza das esferas de zircônia só fica atrás da do diamante), forte resistência ao desgaste e alta resistência à temperatura (as esferas de óxido de alumínio podem suportar temperaturas acima de 1500 °C).
Aplicações:Moagem e dispersão ultrafinas em indústrias como revestimentos, tintas, pesticidas e pastas eletrônicas.
Por exemplo, nos moinhos barulhentos de uma fábrica de revestimentos, esferas de cerâmica de zircônia colidem milhares de vezes por segundo para moer matérias-primas como tintas e pesticidas até a nanoescala. As esferas de vidro tradicionais se estilhaçariam em poucas horas nesse ambiente, enquanto as esferas de cerâmica podem permanecer tão estáveis quanto o Monte Tai e ter uma vida útil de vários anos. Dados mostram que a eficiência da moagem pode ser aumentada em 300% com o uso de esferas de cerâmica, enquanto o custo é reduzido em mais da metade.
(2) Contas cerâmicas isoladas
Materiais:Óxido de alumínio, talco, mulita, cordierita, forsterita.
Características:Alta resistência de isolamento (>10¹²Ω·cm), alta resistência à tensão, resistência à corrosão.
Aplicações:Encapsulamento de componentes eletrônicos, isolamento de equipamentos de alta tensão, suporte intervalado para fios e cabos.
Por exemplo, em dispositivos eletrônicos como smartphones e veículos de nova energia, há um grande número de circuitos e componentes com alta tensão e alta corrente interna. Especialmente em alguns ambientes extremos, como alta temperatura, alta umidade, forte interferência eletromagnética, etc., requisitos extremamente elevados são impostos para o desempenho de isolamento dos dispositivos. Contando com seu excelente desempenho de isolamento, as esferas de cerâmica de alumina podem prevenir eficazmente a ocorrência de falhas como vazamentos elétricos e curtos-circuitos. Sua resistência de isolamento chega a 10¹²Ω·cm, um milhão de vezes maior que a dos plásticos comuns, permitindo que dispositivos como smartphones e veículos de nova energia operem de forma estável em ambientes extremos.
(3) Contas de cerâmica porosas
Materiais:Areia de coríndon, carboneto de silício, cordierita, óxido de alumínio, diatomita.
Características:Alta porosidade aberta (pode atingir mais de 50%), resistência a altas temperaturas e altas pressões e resistência à corrosão ácida e alcalina.
Aplicações:Transportadores de catalisadores, filtragem de gás/líquido, embalagem para biorreatores.
Exemplo: Por exemplo, em reações químicas, esferas cerâmicas de carboneto de silício porosas podem não apenas carregar o catalisador em suas paredes de poros, formando microrreatores de carboneto de silício altamente eficientes, mas também transferir efetivamente o calor da reação, promovendo o progresso das reações químicas. Comparadas com transportadores de metal ou transportadores de óxido, esferas cerâmicas de carboneto de silício porosas podem manter melhor a estabilidade da estrutura do catalisador, estender a vida útil do catalisador, melhorar a eficiência da reação e a pureza dos produtos, demonstrando amplas perspectivas de aplicação.