Zirkonfaser Gewebe

Zirkonfaser Gewebe

Zirconoxid Gewebe des Typs ZYW sind elastische Textilien, die aus Yttriumoxid-stabilisierten Zirconfasern bestehen, die extreme Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit in elastischer Form bieten. Die Gewebe des Typs ZYW bieten die niedrigste Wärmeleitfähigkeit aller kommerziell lieferbaren feuerfesten Materialien seiner Klasse.

Es sind echte Textilien, hergestellt mit dem Zircar®-Verfahren, bei dem ein organisches Gewebe in eine anorganische Kopie umgewandelt wird. Das Gewebe wird aus Endlos-Einzelfilamenten aufgebaut, die mechanisch in einer Webstruktur verbunden werden.

ZYW-Keramiktextilien sind ideal für Temperaturen bis 2200°C und geeignet für Anwendungen wie Separatoren für Hochenergiebatterien, thermische Isolierung in Kristallzüchtungsöfen und Heißgasfilterung.

Eigenschaften

  • Geringe Wärmeleitfähigkeit
  • Hohe Porosität
  • Extrem hohe Temperaturbeständigkeit
  • Fasern mit ca. 10 Gew.-% Yttriumoxid stabilisiert
  • ZYW ist außerordentlich beständig gegen geschmolzene Alkalimetallchloride und Karbonate bei Temperaturen von 700°C (1300°F)
  • ZYW ist außerordentlich beständig gegen wässrige Lösungen von Alkalimetallhydroxiden bei Temperaturen von bis zu 230°C (450°F)
  • Diese Materialien widerstehen über eine kurze Zeitspanne auch der Einwirkung mineralischer Säuren an deren Siedepunkt
  • Einfach zuzuschneiden

Anwendungen

  • ZYW ist eine leistungsstarke Hochtemperaturisolierung für Anwendungen, bei denen der Platzbedarf eine große Rolle spielt. Seine relativ hohe Festigkeit ermöglicht wiederholtes Biegen bei Temperaturen unter 1371°C (2500°F).

  • ZYW findet Anwendung als hochtemperaturbestständige thermische Abschirmung. Seine Verwendung kann die Anzahl konventioneller feuerfester Metallabschirmungen in vielen Anwendungen erheblich senken und es ist nicht auf Vakuum-, inerte oder reduzierende Umgebungen beschränkt.

  • ZYW kann mit dem Zirconia-Versteifer Typ ZR-RIG beschichtet werden, um dünnwandige, steife, faserförmige Zirkonröhren und andere Formen herzustellen. ZYW kann auch um dichte Zirkoniumoxid-Sauerstoffsensorrohre gewickelt und mit ZR-RIG als Abstandshalter an Ort und Stelle gehalten werden.

  • ZYW ist ein leistungsfähiger Separator für Hochtemperatur-Brennstoffzellen und Hochenergiebatterien.

  • ZYW ist eine leistungsfähige Verstärkung für wärmeableitende Materialien in Düsen, Düsenspitzen und thermischen Abschirmungen.

  • Weitere Anwendungen für das Zircar Zirconia-Gewebe des Typs ZYW umfassen Filtermedien für Heißgase, Katalysatorträger und elastische Trägergewebe für hohe Temperaturen.

Mikrostruktur

Die REM-Mikrofotografie links zeigt die Ansicht der Kante von Typ ZYW-15, dem Zirkonfaser- Gewebe mit Quadratmaschengewebe. Das auch als „Leinenbindung“ bekannte Quadratmaschengewebe ergibt sich aus einem einfachen Webmuster: Der Schuss geht abwechselnd über und unter die Kettfäden. Typ ZYW-30A (nicht dargestellt) ist eine Satinbindung, die sich aus einem ähnlichen Webmuster für Twill ergibt: Der Schuss führt unter einem Kettfaden hindurch und dann über vier Kettfäden hinweg.

Die hohe Porosität des Typ ZYW-15 ist in der REM-Mikrofotografie oben dargestellt.

Die REM-Mikrofotografie links zeigt eine stark vergrößerte Endansicht einer einzelnen Faser des Typs ZYW-15. Die geriffelte Form, die allen Zircar-Zirkonfasern gemeinsam ist, ist in diesem Bild deutlich zu sehen. Die Faser umfasst Submikron-Kristalliten und hat eine nahezu theoretische Dichte.

Die feine Kapillar- und Porenstruktur von ZYW sorgt in Kombination mit der wasserbindenden Natur von Zirkoniumoxid für eine ausgezeichnete Benetzung, für die Rückhaltung der Lösung und eine für dieses Material charakteristische Kapillarwirkung. Die Gewebe benötigen weder Bindemittel noch Verstärkungsdrähte, um diese Konstruktion aufrecht zu halten; wegen der mechanischen Verbindung der Fasern entspricht das Material in etwa der Zugkraft als auch der Druckkraft. Aufgrund der Reißdehnung von 4 bis 8 % kann ZYW sich an unregelmäßig geformte Oberflächen anpassen. ZYK kann bis zu zwei Dritteln seiner normalen Dicke zusammengedrückt werden und behält immer noch einen Hauptanteil seiner ursprünglichen Abmessung bei nur geringem Faserschaden.

Halterungen und Oberflächenbeschichtungen

  • ZYW kann mit Zircar Zirconia-Zement Typ ZR-CEM zementiert werden.

  • ZYW kann auch mit Zircar Zirconia-Versteifungsmittel Typ ZR-RIG versteift werden.

Chemische Beständigkeit

Die Zircar Zirconia® Gewebe des Typs ZYW sind außerordentlich beständig gegen geschmolzene Alkalimetallchloride und Karbonate bei Temperaturen von 700°C (1300°F) und wässrige Lösungen von Alkalimetallhydroxiden bei Temperaturen von bis zu 230°C (450°F). Diese Materialien widerstehen über eine kurze Zeitspanne auch der Einwirkung mineralischer Säuren an deren Siedepunkt. Längerer Kontakt mit heißer Phosphorsäure jedoch verursacht Versprödung und Verhärtung aufgrund der Bildung von Zirconiumphosphat.

Geschmolzene Metalle wie Kupfer, Aluminium, Eisenstahl usw. benetzen nicht und verursachen daher auch bei längerer Einwirkung nur geringfügige Änderungen der chemischen oder physikalischen Eigenschaften dieser Produkte.

Technische Daten

 

ZYW-15

ZYW-30A

Nominale Zusammensetzung, Gew.-%

 

 

ZrO2*

90

90

Y2O3

10

10

Spuren von Verunreinigungen

<0,25

<0,25

Nenndicke, mm

(mils)

0,38

15

0,64

25

Schüttgutporosität, %

87

83

Schüttdichte, g/cm3 (lb/ft3)

1,02 (64)

0,94 (59)

Zugfestigkeit, g/cm Breite (lb/in Breite)

154 (0,9)

872 (5)

Spezifisches Oberflächengewicht, g/m² (oz/yd²)

291 (8,6)

772 (22)

Schmelzpunkt, °C (°F)

2590 (4694)

2590 (4694)

Max. Dauereinsatzgrenze**, °C (°F)

2200 (3992)

2200 (3992)

Spezifische Wärme J/kgK (BTU/lb °F) bei 93°C (200°F)

544 (0,13)

544 (0,13)

Spezifische Wärme J/kgK (BTU/lb °F) bei 2370°C (4298°F)

754 (0,18)

754 (0,18)

Dampfdruck bei 1370°C (2498°F)

8 x 10-12 Torr

8 x 10-12 Torr

% Schrumpfung nach 1 Std. bei 1650°C ( 3002°F) isothermischem Einweichen

5,5

3,9

* 1 – 2 Gew.-% Hafniumoxid tritt bei Zirkoniumoxid natürlicherweise auf und beeinträchtigt nicht die Leistungen.

** Die maximale Betriebstemperatur hängt von Variablen wie thermischen und mechanischen Belastungen sowie der chemischem Umgebung ab, der das Material ausgesetzt ist.

Bestellinformationen

Das Zirkonfaser-Gewebe Typ ZYW steht in zwei Formaten zur Verfügung :

  • Typ ZYW-15 ist ein quadratmaschengewebtes Gewebe mit einer Nenndicke von 0,38 mm (0,015“),

  • Typ ZYW-30A ist ein Gewebe mit Satinbindung und einer Nenndicke von 0,64 mm (0,025“).

Der Typ ZYW wird in den nachfolgend aufgeführten Standardlagengrößen unter den genannten Artikelnummern verkauft. Aufgrund des Herstellungsprozesses kann ZYW nur in Folien hergestellt werden. „Rollen“ können wir nicht herstellen. Nichtstandardmäßige Lagengrößen und Stanzteile werden auf Einzelteilbasis angeboten. Rufen Sie bitte uns an.

Standardgrößen (Zoll)

Standardgrößen (mm)

Artikelnummer

ZYW-15, Quadratmaschengewebe, 18" x 24"

ZYW-15, Quadratmaschengewebe,

457 x 610 mm

225-0150

ZYW-30A, Satinbindung, 18" x 24"

ZYW-30A, Satinbindung, 457 x 610 mm

225-0160

Zirkonfaser (750.82k)

Technisches Datenblatt Zirkonfaser.