חומר הליבה של צינורות קרמיקה

חומר הליבה של צינורות קרמיקה מורכב בדרך כלל מחומרים קרמיים בעלי ביצועים גבוהים- כגון אלומינה, זירקוניה וסיליקון קרביד; בין אלה, צינורות קרמיקה אלומינה הם הנפוצים ביותר בשל שילובם יוצא הדופן של תכונות.

כפי שהשם מרמז, צינורות קרמיקה אלומינה מורכבים בעיקר מתחמוצת אלומיניום (Al₂O₃). בהתאם לרמת הטוהר שלהם, הם מסווגים לדרגות שונות-כגון 95%, 99% ו-99.5%. בדרך כלל, ככל שהטוהר גבוה יותר, הביצועים עדיפים; עם זאת, הדבר כרוך גם בגידול מקביל בעלויות. לשפופרות קרמיקה מאלומינה יש טווח טמפרטורות עבודה רחב במיוחד, המסוגל לעמוד בטמפרטורות שימוש מתמשכות שנעות בין -200 מעלות ל-1600 מעלות, ואפילו עמידה בטמפרטורות גבוהות עד 1800 מעלות לפרקי זמן קצרים. מאפיין זה הופך אותם לחיוניים בסביבות בטמפרטורה גבוהה.

במונחים של תכונות מכניות, צינורות קרמיקה אלומינה מפגינים ביצועים יוצאי דופן. הם מציגים חוזק לחיצה גבוה: דרגת הטוהר של 95% משיגה חוזק לחיצה של יותר מ- או שווה ל-250 MPa, בעוד שדרגת הטוהר של 99% מגיעה לרמה גבוהה עוד יותר של גדול מ- או שווה ל-300 MPa. לגבי חוזק כיפוף, הם מגיעים ל-180 MPa או יותר בטמפרטורת החדר ושומרים על חוזק של יותר מ- או שווה ל-120 MPa אפילו בטמפרטורות גבוהות של 1000 מעלות. יתר על כן, צינורות קרמיקה אלומינה כוללים צפיפות צבר גבוהה, נקבוביות נראית נמוכה, מקדם התפשטות תרמית נמוך ומוליכות תרמית מתונה; תכונות משולבות אלו מבטיחות את היציבות התרמית יוצאת הדופן שלהן.

מעבר לתכונות המכניות והתרמיות הבסיסיות שלהם, צינורות קרמיקה אלומינה גם בעלי בידוד חשמלי מעולה, עמידות בפני קורוזיה ועמידות בפני שחיקה. הם מציגים תכונות דיאלקטריות-מעולות, מה שהופך אותם לאידיאליים לשימוש כרכיבים מבודדים בציוד חימום בתדר גבוה-. הם מסוגלים לעמוד בפני קורוזיה של מתכות מותכות, גזים בטמפרטורה- גבוהה ורוב התמיסות החומציות והאלקליות (למעט חומצה הידרופלואורית). יתר על כן, עם קשיות Mohs של 9-שניות בלבד לזו של יהלום - פני השטח שלהם עמידים מאוד בפני שחיקה ושריטות.