No vasto campo da indústria moderna, existe um material que desempenha silenciosamente um papel crucial: a cerâmica de alumina industrial. Como um material cerâmico avançado composto principalmente de óxido de alumínio (Al₂O₃), a cerâmica de alumina industrial tornou-se um material-chave indispensável em muitas indústrias devido a uma série de propriedades excepcionais.
Um desempenho excelente gera uma qualidade extraordinária.
A cerâmica de alumina industrial possui muitas características notáveis. Sua dureza é extremamente alta, atingindo o nível 9 na escala de Mohs, perdendo apenas para o diamante, o material mais duro da natureza. Essa característica confere-lhe excelente resistência ao desgaste. Após testes, sua resistência ao desgaste se mostrou 266 vezes maior que a do aço manganês e 171,5 vezes maior que a do ferro fundido com alto teor de cromo. Ela mantém um bom desempenho em ambientes agressivos com alto atrito e desgaste, prolongando consideravelmente a vida útil dos equipamentos relacionados.
Em termos de resistência a altas temperaturas, as cerâmicas de alumina industrial também apresentam excelente desempenho, capazes de suportar temperaturas de até 1600 °C ou mesmo superiores. Em ambientes com temperaturas tão elevadas, elas mantêm propriedades físico-químicas estáveis, sem amolecimento, deformação ou outros problemas. Ao mesmo tempo, possuem boa estabilidade química e forte resistência a produtos químicos como ácidos e bases. Mantêm-se estáveis em diversos ambientes corrosivos e não se corroem facilmente.
Além disso, as cerâmicas de alumina industrial são excelentes isolantes elétricos com boas propriedades de isolamento, que podem impedir eficazmente a passagem de corrente e garantir o funcionamento seguro e estável de dispositivos eletrônicos. Ademais, sua densidade relativamente baixa e seu peso leve representam vantagens significativas em alguns cenários de aplicação com requisitos rigorosos de peso.
Preparação precisa para criar materiais de alta qualidade.
O processo de preparação de cerâmicas de alumina industrial é complexo e preciso. Existem vários métodos de moldagem, incluindo prensagem a seco, injeção, extrusão, prensagem isostática a frio, injeção, moldagem por fita, prensagem a quente e prensagem isostática a quente. Nos últimos anos, novas tecnologias de moldagem, como prensagem por filtro, moldagem por injeção com solidificação direta, moldagem por injeção de gel, moldagem por injeção centrífuga e moldagem sem solidificação, também foram desenvolvidas no Brasil e no exterior. Produtos com diferentes formatos, tamanhos, complexidades e requisitos de precisão exigem o uso de diferentes métodos de moldagem. Por exemplo, a tecnologia de prensagem a seco é geralmente aplicável a objetos com formas simples e espessura de parede interna superior a 1 mm, com uma relação comprimento/diâmetro de no máximo 4:1; a moldagem por injeção é adequada para a fabricação de componentes de grandes dimensões e formatos complexos.
O corpo formado ainda precisa passar por um processo de sinterização para densificar o corpo cerâmico granular e formar um material sólido. O dispositivo de aquecimento mais comum é um forno elétrico. Além da sinterização à pressão atmosférica, existem também métodos como a sinterização por prensagem a quente e a sinterização por prensagem isostática a quente. A sinterização por prensagem isostática a quente utiliza gás em alta temperatura e alta pressão como meio de transferência de pressão, o que tem a vantagem de aquecimento uniforme em todas as direções e é adequada para a fabricação de produtos com formas complexas. As propriedades do material tratado por este método são 30-50% superiores às da sinterização por prensagem a frio e 10-15% superiores às da sinterização por prensagem a quente convencional. Além disso, o método de sinterização por micro-ondas, o método de sinterização por plasma de arco e a tecnologia de sinterização autopropagante também estão em desenvolvimento.
Amplamente utilizado para promover o desenvolvimento da indústria.
▶Na área da eletrônica, trata-se de um material indispensável e importante. O substrato cerâmico de óxido de alumínio possui boa condutividade térmica e isolamento elétrico, o que contribui eficazmente para a dissipação de calor do chip, garantindo ao mesmo tempo o funcionamento estável do circuito. No amplificador de potência das estações base 5G, o substrato ultrafino de cerâmica de alumina apresenta uma condutividade térmica cinco vezes superior à dos materiais tradicionais, podendo reduzir a temperatura do chip em 25 °C, prolongando significativamente a vida útil do dispositivo e ampliando o alcance da cobertura do sinal. Além disso, na cavidade dos equipamentos de gravação de semicondutores, a cerâmica de alumina de alta pureza resiste à corrosão por plasma e possui uma vida útil cinco vezes maior do que os componentes metálicos, oferecendo uma garantia confiável para a fabricação de chips.
▶Na indústria mecânica, a cerâmica de alumina industrial é comumente utilizada na fabricação de diversos componentes resistentes ao desgaste, como rolamentos, anéis de vedação, válvulas, rebolos, etc. Sua alta dureza e excelente resistência ao desgaste podem aumentar significativamente a vida útil desses componentes e reduzir os custos de manutenção dos equipamentos. Por exemplo, em britadores de máquinas de mineração, são utilizadas placas de revestimento serrilhadas feitas de cerâmica de alumina. Comparadas às placas de revestimento tradicionais de aço manganês, essas placas não só reduzem significativamente a frequência de substituição, como também não geram contaminação por detritos metálicos no minério, o que melhora o grau de beneficiamento das minas de ouro.
▶A indústria química também é uma importante área de aplicação para cerâmicas de alumina industrial. Devido à sua excelente estabilidade química e resistência à corrosão, ela pode ser usada na fabricação de equipamentos químicos resistentes à corrosão, como contêineres, tubulações, reatores, etc. Em um reator de determinada planta química, a cerâmica de alumina é usada como revestimento. A placa de revestimento de aço inoxidável, que precisa ser substituída a cada seis meses, permanece em boas condições após três anos de uso, melhorando significativamente a eficiência da produção e reduzindo os custos.
▶Na área aeroespacial, a aplicação de cerâmicas de alumina industrial também é crucial. Sua leveza, alta resistência e tolerância a altas temperaturas a tornam uma escolha ideal para a fabricação de componentes de motores, materiais de isolamento para espaçonaves e muito mais. Por exemplo, as placas de isolamento de cerâmica de alumina usadas em componentes de motores de foguete podem suportar altas temperaturas de 1600 °C e pesar apenas um terço do peso dos componentes metálicos, reduzindo efetivamente o peso da espaçonave e melhorando seu desempenho.
▶As cerâmicas de alumina industrial estão impulsionando fortemente o desenvolvimento da indústria moderna, graças ao seu excelente desempenho, processo de preparação preciso e ampla gama de aplicações. Com o avanço contínuo da tecnologia, acreditamos que as cerâmicas de alumina industrial demonstrarão seu valor único em ainda mais áreas e desempenharão um papel ainda maior na promoção do desenvolvimento inovador em diversos setores.
