Alumina Tubes & Rods
Alumina-based tubes and rods are used throughout many industries to aid monitoring the stability and performance of production processes especially those within hostile and aggressive chemical environments at temperatures up to 1700°C. They are usually extruded and are strong, chemically inert, and well proven in a wide field of applications.
A comprehensive range of closed one end rods and tubes and open both end tubes in various diameters and stock sizes are available for rapid dispatch. All can be cut to length, as required, and both single and multi-bore tubes are available.
Precision Ceramics wide range of advanced ceramic tubes and insulators are ideally suitable for thermocouple protection in high temperature measurement applications.
Protection Tubes
Alumina tubes are used as outer protection sheaths. For closed-one-end tubes they are produced as a one-piece unit rather than fusing an end piece on, making them much stronger and more reliable in operation. The single piece design guarantees complete resistance to penetration from the outer atmosphere and ensures excellent thermal shock resistance. The tubes provide a safe, secure and completely accurate environment for temperature measurement and process monitoring.
Aluminium Oxide (Alumina)
Aluminium oxide (Al2O3), more commonly known as alumina, is a hard wearing material and used throughout many industries. Once fired and sintered, it can only be machined using diamond-grinding methods. Alumina is the most commonly used type of ceramic and is available in purities up to 99.9%. Its combination of hardness, high temperature operation (up to 1,700°C) and good electrical insulation makes it useful for a wide range of applications.
Almost pure alumina (99.7%) provides the highest temperature operation for protection tubes.
It is commonly used as a high temperature electrical insulator, particularly the higher purity grades which offer better resistivity. It also offers good resistance to strong acids and alkalis at elevated temperatures, which makes it ideal for applications where resistance to corrosive substances is required. More information can be found on our Alumina – CeramAlox page.
Mullite (Aluminium Silicate)
Mullite/Aluminosilicate is a combination of aluminium oxide (Al2O3) and silicon oxide (SiO2).Suitable for operating temperatures up to 1,500°C, it has high temperature stability and chemical resistance and good mechanical strength. Coupled with low thermal expansion and high thermal shock resistance, it provides a more economical base material for temperature measurement applications in the form of multi-bore insulators and protection tubes..
Material Range
Alumina C799
99.7% Al2O3
High temperature stability, mechanical strength, and electrical resistivity
- Manufactured in accordance with IEC 60672-1
- Suitable for operating temperatures up to 1,700 °C
- High temperature stability and chemical resistance
- High mechanical strength
- High electrical resistivity
For more information please Contact Us.
Mullite C 610
60% Al2O3
High temperature stability, mechanical strength, and low thermal expansion
- Manufactured in accordance with IEC 60672-1
- Suitable for operating temperatures up to 1,500 °C
- High temperature stability and chemical resistance
- High thermal shock resistance
- Low thermal expansion.
For more information please Contact Us.
Material Properties
Material Characteristics
| Property | Unit | Test | Alumina C 799 | Mullite C 610 |
|---|---|---|---|---|
| Colour | – | – | White | White |
| Specific Gravity | kg/dm3 | ASTM C 20 | 3.85 | 2.8 |
| Water Absorption | % | ASTM C 373 | 0 | 0 |
| Hardness Rockwell | R 45 N | ASTM E 18 | 80 | – |
| Flexural Strength | N/mm2 | ASTM F 417 | 360 | 200 |
| *Maximum Temperature (Inert) | ℃ | – | 1,700 | 1,500 |
| Thermal Conductivity @ 25°C | W/mK | ASTM F 417 | 28 | 4 |
Thermal Expansion/Linear Coefficient
| Property | Unit | Test | Alumina C 799 | Mullite C 610 |
|---|---|---|---|---|
| 20 – 100℃ | X10-6/K | ASTM 372 | 5.4 | 4.5 |
| 20 – 300℃ | X10-6/K | ASTM 372 | 6.5 | 5.2 |
| 20 – 600℃ | X10-6/K | ASTM 372 | 7.7 | 5.8 |
| 20 – 1000℃ | X10-6/K | ASTM 372 | 8.5 | 6.7 |
| Dielectric Constant | X10-6/K | ASTM D 150 | 10 | 8 |
| Dielectric Strength | kV/mm | ASTM D 116 | >10 | 17 |
| Dielectric Factor | X10-3 | ASTM D 150 | 0.2 | – |
Volume Resistivity
| Property | Unit | Test | Alumina C 799 | Mullite C 610 |
|---|---|---|---|---|
| 200℃ | ohm-cm | ASTM D 257 | 1015 | 1011 |
| 400℃ | ohm-cm | ASTM D 257 | 1012 | – |
| 600℃ | ohm-cm | ASTM D 257 | 1011 | 104 |
Material Compound
| Property | Test | Alumina C 799 | Mullite C 610 |
|---|---|---|---|
| Aluminum Oxide | Al2O3 | >99.7% | 60% |
| Silicon Oxide | SiO2 | 0.05% | 37% |
| Iron Oxide | Fe2O3 | 0.06% | 0.6% |
| Magnesium Oxide | MgO | 0.15% | 0.15% |
| Calcium Oxide | CaO | 0.025% | 0.025% |
Disclaimer: The values presented are mean and typical of those resulted from test samples. They are provided as an indication only to serve as guidance in the design of ceramic components and are not guaranteed in any way. The actual values can vary according to the shape and size of the envisaged component.
Datasheet
Alumina Tubes
CeramTec
Alumina Machining
Alumina can be produced in a wide range of purities with additives designed to enhance its properties and aid manufacture. Typical purities range from 90 to 99.9% although Precision Ceramics generally works with 99.7% material.
Alumina can be injection molded, die pressed, isostatically pressed, slip cast, and extruded. Once fired and sintered, it can only be machined using diamond grinding methods. Advanced green and biscuit machining techniques developed by Precision Ceramics, allow more complex components to be manufactured than by using traditional machining methods. In addition, Alumina can be readily joined to metals or other ceramics, using a range of joining techniques including metalizing and brazing.
Alumina can be machined in green, biscuit, or fully dense states. While in the green or biscuit form, it can be machined relatively easily into complex geometries. However, the sintering process that is required to fully densify the material causes the alumina body to shrink approximately 20% in each direction. The variation in shrinkage means that it is impossible to hold tight tolerances when machining alumina pre-sintering. In order to achieve tight tolerances, the fully sintered material must be machined/ground with diamond tools. In this manufacturing process, a very precise diamond coated tool/wheel is used to abrade away the material until the desired form is created. Due to the inherit toughness and hardness of the material, this can be a time consuming and costly process.
Precision Ceramics specializes in tight tolerance and highly complex work. We have extensive in-house machining facilities, including 4th & 5th axis machining centres, drilling, grinding, milling, polishing, sawing, tapping, threading and turning. This allows us to manufacture ceramic components to the highest specifications.
Precision Ceramics is your machining specialist for advanced ceramic prototyping & manufacturing needs. We are always happy to use our many years of advanced ceramics experience to provide advice on material selection, design, and application. If you would like to buy Alumina plates, rods, tubes or custom machined components, please contact us and one of our experts will be happy to assist you.
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Tonerde, auch bekannt als Aluminiumoxid, ist ein strapazierfähiges technisches Keramikmaterial, das häufig in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen eingesetzt wird.
Zirkonia gehärtetes Aluminiumoxid
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Frequently Asked Questions
-
Was ist der Unterschied zwischen Macor und Aluminiumoxid?
Aluminiumoxid ist aufgrund seiner vielseitigen Eigenschaften eine sehr häufig verwendete technische Keramik. Da es sich jedoch um ein so hartes Material handelt, ist oft ein aufwendiges Diamantschleifen erforderlich, was die Herstellung kleiner Mengen kostspielig macht. Die maschinell bearbeitbare Glaskeramik Macor ist oft eine Alternative, mit der sich die Produktionskosten erheblich senken lassen. Im Folgenden finden Sie einige Faktoren, die Sie bei der Wahl zwischen Macor und Alumina berücksichtigen sollten.
Thermischer Zyklus
Macor ist anfällig für Temperaturschocks – wenn Sie schnelle Aufheiz- und Abkühlzyklen haben, ist Macor möglicherweise nicht geeignet. Shapal könnte eine sinnvolle Alternative sein.
Maximale Temperatur
Macor hat eine maximale Einsatztemperatur von 1000C (unbelastet) und 800C (belastet); Aluminiumoxid bietet eine höhere Temperaturbeständigkeit.
Verschleißfestigkeit
Die gleiche Eigenschaft, die Macor maschinell bearbeitbar macht, bedeutet, dass es im Vergleich zu Aluminiumoxid eine relativ geringe Verschleißfestigkeit aufweist.
Kosten
Bei kleineren Mengen ist Macor oft deutlich preiswerter als Aluminiumoxid-Komponenten.
-
Wofür wird Aluminiumoxid verwendet?
Aluminiumoxid ist eine sehr harte Keramik, die hervorragend gegen Abrieb beständig ist. Er ist ideal für verschleißfeste Einsätze oder Produkte. Aluminiumoxid wird häufig als elektrischer Hochtemperatur-Isolator verwendet, insbesondere die höherreinen Sorten, die einen besseren Widerstand aufweisen. Aluminiumoxid bietet auch bei hohen Temperaturen eine gute Beständigkeit gegen starke Säuren und Laugen und eignet sich ideal für Anwendungen, bei denen eine Beständigkeit gegen korrosive Substanzen erforderlich ist. Einige häufige Anwendungsbereiche von Aluminiumoxid sind:
- Elektronische Komponenten & Substrate
- Elektrische Hochtemperatur-Isolatoren
- Hochspannungs-Isolatoren
- Laser-Röhren
- Maschinenkomponenten
- Mechanische Dichtungen
- Präzisionswellen und Achsen in Umgebungen mit hohem Verschleiß
- Rollen- und Kugellager
- Dichtungsringe
- Halbleiterteile
- Kugelstrahldüsen
- Thermoelement-Rohre
- Gewindebohrerplatten
- Ventilsitze
- Verschleißkomponenten
- Führungen für Kabel und Gewinde
- Ballistische Panzerung
-
Was sind die Vorteile von Aluminiumoxid?
Tonerde, auch bekannt als Aluminiumoxid, ist ein strapazierfähiges technisches Keramikmaterial, das häufig in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen eingesetzt wird. Es zeichnet sich durch eine hohe Härte und Verschleißbeständigkeit, niedrige Erosionswerte, hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Bioinertheit aus. Außerdem kann es hochglanzpoliert werden, was es für Präzisionsdichtungsanwendungen wie Pumpen und Kolben nützlich macht. Aluminiumoxid ist aufgrund seiner hohen Temperaturstabilität ein ausgezeichnetes keramisches Hochtemperaturmaterial. Es ist die am häufigsten verwendete Art von Hochleistungskeramik und ist in Reinheitsgraden zwischen 95 und 99,9 % erhältlich.
Einige der wichtigsten Vorteile von Aluminiumoxid sind:
Hohe Temperaturbeständigkeit – Aluminiumoxid kann sowohl in oxidierenden als auch in reduzierenden Atmosphären bis zu 1650°C (2900°F) und in Vakuumumgebungen bis zu 2000°C (3600°F) verwendet werden.
Abriebfest – Aluminiumoxid ist eine sehr harte Keramik, die hervorragend gegen Abrieb geschützt ist. Es ist ideal für verschleißfeste Einsätze oder Produkte.
Elektrische Isolation – Aluminiumoxid wird häufig als elektrischer Hochtemperatur-Isolator verwendet, insbesondere die höherreinen Sorten, die einen besseren Widerstand aufweisen.
Chemische Beständigkeit – Aluminiumoxid bietet eine gute Beständigkeit gegen starke Säuren und Laugen bei erhöhten Temperaturen und ist ideal für Anwendungen, bei denen eine Beständigkeit gegen korrosive Substanzen erforderlich ist.
Weitere Eigenschaften und Vorteile von Aluminiumoxid sind
- Hohe Härte
- Verschleiß- und abriebfest
- Hohe Druckfestigkeit
- Hohe mechanische Festigkeit
- Beständig gegen starke Säure- und Laugeneinwirkungen bei hohen Temperaturen
- Ausgezeichnete elektrische Isolationseigenschaften
- Angemessene Wärmeleitfähigkeit
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Wie lautet der Name von Al2O3?
Al2O3 ist die chemische Formel für Aluminiumoxid, das eine chemische Verbindung aus Aluminium und Sauerstoff ist. Es wird gemeinhin als Tonerde bezeichnet.
-
Was ist der Unterschied zwischen Zirkonia, Aluminiumoxid und Zirkonia gehärtetem Aluminiumoxid (CeramAlloy)?
Während Zirkonia die höchste Bruchfestigkeit aller monolithischen Keramikmaterialien aufweist, ist Aluminiumoxid eines der kostengünstigsten keramischen Materialien, das eine sehr hohe Härte, Wärmebeständigkeit und positive elektrische Eigenschaften aufweist. CeramAlloy ZTA ist ein Verbundwerkstoff auf der Basis von Aluminiumoxid und Zirkonia, der in gewissem Maße die vorteilhaften Eigenschaften der beiden Hauptbestandteile vereint. CeramAlloy ZTA weist also die sehr hohe Härte durch Aluminiumoxid auf, erhöht aber dank seiner Zirkonia-Komponente auch die Bruchfestigkeit und die Biegefestigkeit – also das „Beste aus beiden Welten“.