All Categories

Get in touch

Keramika na bázi oxidu hořečnatého (MgO)

Keramika na bázi oxidu hořečnatého (MgO)

Co je keramika z oxidua hořečnatého (MgO)?
MgO keramika spojuje vlastnosti tradičních žáruvzdorných materiálů s výhodami pokročilých keramik. Nabízí odolnost proti korozi alkalickými kovy, zachovává si chemickou a radiační stabilitu, a proto je vhodná pro použití v jaderné energetice i při vysokoteplotních procesech v metalurgii.
Na základě surovin a výrobního postupu lze MgO rozdělit do tří typů. Mezi nimi jsou FM (fused magnesia – tavený oxid hořečnatý) a DBM (dead burned magnesia – mrtvě pálený oxid hořečnatý) nejčastěji používané druhy při výrobě keramických dílů pro vysokoteplotní aplikace, jako jsou izolační součásti, kelímky a vyzdívky pecí.

MgO keramika spojuje vlastnosti tradičních žáruvzdorných materiálů s výhodami pokročilých keramik. Nabízí odolnost proti korozi alkalickými kovy, zachovává si chemickou a radiační stabilitu, a proto je vhodná pro použití v jaderné energetice i při vysokoteplotních procesech v metalurgii. Teoretická maximální pracovní teplota této keramiky dosahuje až 2200 °C, přičemž dlouhodobé použití je možné v rozmezí 1600–1800 °C. Nicméně MgO keramika má i určitá omezení – zejména nižší odolnost proti teplotním šokům a vyšší chemickou reaktivitu. Má tendenci reagovat s kyslíkem, dusíkem a vodní parou, a proto její použití ve vakuových podmínkách vyžaduje přesnou kontrolu tlaku a často i použití inertních plynů.

Položka CCM
CCM (Caustic Calcined Magnesia – žíhaný MgO s vysokou reaktivitou)
DBM
(Dead Burned Magnesia – mrtvě pálený MgO)
FM
(Fused Magnesia – tavený MgO)
Průmyslové odvětví Výroba chloridu hořečnatého, mořský MgO Žáruvzdorný průmysl Žáruvzdorný průmysl
Zdroj suroviny
Source
Chlorid hořečnatý / mořská voda (mořský MgO) Magnezit Vysoce čistý (99,83 %) hustý jemnozrnný MgO
Typické použití Hnojiva, krmiva pro zvířata, čištění odpadních vod Tvarované a netvarované žáruvzdorné materiály: MgO-C cihly, MgO-Al cihly, stříkací hmoty, hmoty na opravy výlevkových otvorů atd. Vysoce výkonné žáruvzdorné materiály:
výstelky vysokých pecí,
elektrických pecí, keramických pecí, vyzdívky, speciální keramiky, nosiče katalyzátorů, materiály pro odsiřování atd.
Použití (scénáře) Běžné chemické průmyslové aplikace Výstelky pecí ve slévárenském, energetickém a sklářském průmyslu Aplikace s požadavky na vysokou odolnost proti korozi a pevnost za vysokých teplot
high-temperature strength
Příklady průmyslových odvětví Zemědělství, ochrana životního prostředí Ocelářství, energetika, sklářský průmysl Letecký průmysl, energetická transformace, infrastruktura, rafinace kovů
Vlastnosti Vysoká reaktivita, dobrá chemická aktivita Nákladově efektivní řešení pro cenově citlivé aplikace Vysoká čistota, vysoká hustota, výborná odolnost vůči korozi a pevnost při vysokých teplotách

 

Míchání surovin a úprava složení
Při přípravě se složení oxidu hořečnatého (MgO) pečlivě upravuje. Pro zlepšení slinování, mírné zvětšení velikosti zrn a snížení náchylnosti k hydrataci lze přidávat malé množství přísad, jako jsou TiO₂ (oxid titaničitý), Al₂O₃ (oxid hlinitý) nebo V₂O₃ (oxid vanadičitý).

Zpracování vysoce čistého MgO
Pro aplikace, které vyžadují vysoce čistou keramiku na bázi MgO, nelze použít žádné příměsi. Místo toho se uplatňuje metoda aktivovaného slinování:

  1. Hydroxid hořečnatý (Mg(OH)₂) se kalcinuje při vhodné teplotě za vzniku aktivního MgO s vysokým počtem defektů v krystalové mřížce.
  2. Tento aktivovaný MgO se následně slinuje za vzniku vysoce výkonné keramiky z oxidu hořečnatého.

Tato metoda zaručuje vynikající čistotu a výkonnost, a splňuje tak požadavky i pro velmi náročné aplikace.

Tabulka vlastností keramiky z oxidu hořečnatého (MgO)

Vlastnost Jednotka Hodnota
Čistota % MgO  :99.7%
Barva bílá
Nasákavost vody % 5.5
Hustota cm³ 3.4
Absorpce vody g/% 6.5
Ohybová pevnost
(MOR, 3bodový test) při 25 °C
Mpa 215
Tepelná vodivost (při 400 °C) W/m-K 44
Součinitel tepelné roztažnosti (CTE, 20–1000 °C) 10-6/K-1 13
Maximální provozní teplota na vzduchu °C 2200
Dlouhodobá provozní teplota na vzduchu °C 1800
Měrná tepelná kapacita J/g-°C 0.900

Uvedené hodnoty představují typické materiálové vlastnosti a mohou se lišit v závislosti na konfiguraci výrobku a výrobním procesu.
Pro více informací nás neváhejte kontaktovat.

Běžné typy keramiky na bázi oxidu hořečnatého (magnesie, MgO):


Keramika z oxidu hořečnatého (MgO)

Spinel hořečnato-hlinitý (MgAl₂O₄)

Porézní keramika z oxidu hořečnatého (MgO)

Keramika ze spinelu hořečnato-hlinitého, se vzorcem MgAl₂O₄, je pokročilý keramický materiál široce využívaný při výrobě kelímků. Oproti keramice z čisté magnesie (oxid hořečnatý, MgO) je tato směs kospékána s 50–70 % oxidu hlinitého (Al₂O₃) a oxidu hořečnatého, čímž vzniká hutná a vitrifikovaná struktura. Tato kompozice zajišťuje vyšší odolnost vůči teplotním šokům, což ji činí mimořádně vhodnou pro tavení hořčíkových slitin a dalších vysoce reaktivních slitin.

V minulosti se při odlévání hořčíkových slitin běžně používaly železné kelímky, například z uhlíkové nebo nerezové oceli. Tyto materiály jsou však silně náchylné ke korozi roztavenými kovy a tavidly, což vede k jejich rychlému opotřebení. Navíc může železo z kelímků pronikat do roztavené slitiny a kontaminovat ji. Grafitové kelímky sice nabízejí vysokou tepelnou vodivost, ale mají nízkou mechanickou pevnost a při nerovnoměrném ohřevu snadno praskají.

Hořčíkové slitiny představují specifickou výzvu kvůli vysokému tenznímu tlaku (např. 1037 Pa při 727 °C). Roztavený hořčík a jeho páry snadno pronikají do porézních keramických materiálů, reagují s nimi a vytvářejí napětí, která vedou k degradaci materiálu. To má za následek strukturální poškození, odlupování materiálu a kontaminaci roztavené slitiny.


Hořčíkové slitiny vykazují vysokou chemickou reaktivitu a mohou reagovat s tradičními keramickými materiály, jako jsou Al₂O₃ (oxid hlinitý), ZrO₂ (oxid zirkoničitý), SiC (karbid křemíku) a SiO₂ (oxid křemičitý). Během tavení a rafinace navíc kovový hořčík (Mg) snadno reaguje s kyslíkem, dusíkem a vodní parou, což vede k oxidačním ztrátám a vzniku zbytkových vedlejších produktů. Tyto nečistoty mohou negativně ovlivnit kvalitu a vlastnosti finálních produktů na bázi hořčíkových slitin. Keramika ze spinelu hořečnato-hlinitého (MgAl₂O₄) tyto problémy účinně řeší. Díky své hutné mikrostruktuře a vynikající odolnosti proti oxidaci zabraňuje pronikání roztaveného kovového hořčíku i jeho par do keramického tělesa. Přítomnost oxidu hlinitého (Al₂O₃) navíc podporuje zhuštění materiálu během slinování, čímž dále zvyšuje jeho strukturální integritu. Díky těmto vlastnostem je tento materiál preferovanou volbou pro zpracování vysoce čistého železa a jeho slitin, stejně jako pro nikl, uran, thorium, zinek, cín, hliník a jejich slitiny.

WEIERT Ceramics Technology je předním výrobcem keramiky ze spinelu hořečnato-hlinitého (MgAl₂O₄) v Číně. Nejsme pouze producentem kelímků z tohoto materiálu, ale nabízíme také zakázkovou výrobu dalších specializovaných keramických produktů na bázi MgAl₂O₄ podle specifických požadavků zákazníka. Neváhejte nás kontaktovat s jakýmikoli dotazy či poptávkou – rádi Vám pomůžeme!

Porézní keramika je materiál vzniklý slinováním oxidu hořečnatého (MgO) při vysokých teplotách, což vede ke vzniku struktury s množstvím vnitřních pórů. Porézní magnesiová keramika se vyrábí z vysoce čistého oxidu hořečnatého s čistotou nad 95 %. Naproti tomu neporézní nebo hutná magnesiová keramika (s pórovitostí < 0,1 %) obvykle vyžaduje přídavek dalších složek a její obsah MgO se obvykle pohybuje mezi 60–80 %.
Podle velikosti pórů lze porézní keramiku z magnesie rozdělit na mikro- a makroporézní. Mikropóry jsou zásadní pro adsorpční a čisticí procesy plynů a kapalin, včetně katalytické filtrace. Makropóry hrají klíčovou roli v systémech čištění filtrů, tepelných izolacích a v biomedicínských aplikacích.

The Aplikace z MagnesiAplikace keramiky z magnesie :
 Keramika z oxidu hořečnatého (MgO) překonává keramiku z oxidu hlinitého (Al₂O₃) v odolnosti vůči vysokým teplotám i v chemické stálosti. Má široké spektrum využití, například:

  • Kelímky a žáruvzdorné materiály : Využití v hutnictví oceli a skla, zvláště za korozních podmínek.
  • Zpracování kovů : Vhodná pro tavení kovů a slitin jako niklové slitiny, radioaktivní slitiny uranu a thoria, železa a jeho slitin.
  • Jaderný průmysl : Ideální pro tavení vysoce čistého uranu a thoria v jaderné energetice.
  • Ochranné trubice termočlánků : Poskytují tepelnou a chemickou ochranu senzorům.
  • Elektromagnetické a optické komponenty : Využití v radarech a infračervených oknech díky schopnosti přenášet elektromagnetické vlny.
  • Podpěry při slinování : Slouží jako nosiče při výpalu keramiky, zejména při zpracování korozivních a těkavých látek jako β-Al₂O₃.
  • Piezoelektrické a supravodivé materiály : Využití jako výchozí materiál pro speciální aplikace díky své odolnosti vůči korozi olovem a nulové kontaminaci.

Kombinace vysokoteplotní odolnosti, chemické stability a korozivzdornosti činí MgO keramiku nepostradatelnou pro náročné průmyslové i vědecké aplikace.


WEIERT Ceramics Technology je předním výrobcem keramiky z oxidu hořečnatého (magnesie) v Číně.

Poskytujeme zakázkovou výrobu keramických trubic z oxidu hořečnatého (MgO), keramických kroužků, bloků a různých složitých součástí z magnesiové keramiky.