Keramika na bázi oxidu 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:
- Hydroxid hořečnatý (Mg(OH)₂) se kalcinuje při vhodné teplotě za vzniku aktivního MgO s vysokým počtem defektů v krystalové mřížce.
- 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.