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
Tubi di allumina
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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Allumina (ossido di alluminio)
CeramAlox™
L'allumina, nota anche come ossido di alluminio, è un materiale ceramico tecnico avanzato e resistente, spesso utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni industriali.
Allumina rinforzata con zirconia
CeramAlloy™
L'allumina rinforzata con zirconia (ZTA) è un composito ceramico ad alte prestazioni e un materiale ceramico unico nel suo genere, che presenta una combinazione di elevata durezza, resistenza, usura e corrosione.
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L'Alumina Toughened Zirconia (ATZ) è un composito ceramico ad alte prestazioni e un materiale ceramico unico nel suo genere, in quanto presenta una combinazione di elevata durezza, resistenza, resistenza all'usura e alla corrosione del suo componente in allumina.
Frequently Asked Questions
-
Qual è la differenza tra Macor e Alumina?
L’allumina è una ceramica tecnica molto comunemente usata per le sue proprietà versatili, tuttavia, poiché è un materiale così duro, spesso è richiesta una molatura diamantata estesa, rendendola costosa da produrre in piccole quantità. La vetroceramica lavorabile Macor è spesso un’alternativa praticabile che può consentire costi di produzione notevolmente ridotti. Di seguito sono riportati alcuni fattori da considerare quando si sceglie tra Macor e allumina.
Ciclo termico
Macor è vulnerabile allo shock termico: se hai cicli rapidi di riscaldamento e raffreddamento, Macor potrebbe non essere appropriato. Shapal potrebbe essere un’alternativa valida.
Temperatura massima
Il Macor ha una temperatura massima di utilizzo di 1000 °C (non sollecitato) e 800 °C (sollecitato); l’allumina offre capacità di temperature più elevate.
Resistenza all’usura
La stessa caratteristica che rende il Macor lavorabile implica che abbia una resistenza all’usura relativamente scarsa rispetto all’allumina.
Costo
Per quantità inferiori, Macor offre spesso notevoli riduzioni di prezzo rispetto ai componenti in allumina.
-
A cosa serve l'allumina?
L’allumina è una ceramica molto dura ed è eccellente per resistere all’abrasione. È ideale per inserti o prodotti resistenti all’usura. L’allumina è comunemente usata come isolante elettrico ad alta temperatura, in particolare i gradi di purezza più elevati che offrono una migliore resistività. L’allumina offre anche una buona resistenza ad acidi e alcali forti a temperature elevate ed è ideale per applicazioni in cui è richiesta resistenza a sostanze corrosive. Alcune applicazioni comuni dell’allumina includono:
- Componenti elettronici e substrati
- Isolanti elettrici ad alta temperatura
- Isolatori ad alta tensione
- Tubi laser
- Componenti della macchina
- Tenute meccaniche
- Alberi e assi di precisione in ambienti ad alta usura
- Cuscinetti a rulli e a sfere
- Anelli di tenuta
- Parti di semiconduttori
- Ugelli per granigliatura
- Tubi termocoppia
- Piastre di rubinetto
- Sedi valvole
- Componenti soggetti ad usura
- Guidafili e fili
- Corazza balistica
-
Quali sono i vantaggi dell'allumina?
L’allumina, nota anche come ossido di alluminio, è un materiale ceramico tecnico avanzato resistente all’usura, frequentemente utilizzato in un’ampia gamma di applicazioni industriali. Presenta elevata durezza e resistenza all’usura, bassi livelli di erosione, resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione e bioinerzia. Inoltre, può essere altamente lucidata, rendendola utile per applicazioni di tenuta di precisione come pompe e pistoni. L’allumina è un eccellente materiale ceramico ad alta temperatura grazie alla sua elevata stabilità alle alte temperature. È il tipo di ceramica avanzata più comunemente utilizzato ed è disponibile in purezze che vanno dal 95 al 99,9%.
Alcuni dei principali vantaggi dell’allumina includono:
Capacità di resistenza alle alte temperature : l’allumina può essere utilizzata in atmosfere ossidanti e riducenti fino a 1650°C (2900°F) e in ambienti sotto vuoto fino a 2000°C (3600°F).
Resistente all’abrasione : l’allumina è una ceramica molto dura ed è eccellente nel resistere all’abrasione. È ideale per inserti o prodotti resistenti all’usura.
Isolante elettrico – L’allumina è comunemente utilizzata come isolante elettrico ad alta temperatura, in particolare i gradi di purezza più elevati che offrono una migliore resistività.
Resistenza chimica – L’allumina offre una buona resistenza agli acidi e agli alcali forti a temperature elevate ed è ideale per applicazioni in cui è richiesta la resistenza alle sostanze corrosive.
Ulteriori proprietà e vantaggi dell’allumina includono
- Elevata durezza
- Resistente all’usura e all’abrasione
- Elevata resistenza alla compressione
- Elevata resistenza meccanica
- Resiste ad attacchi acidi e alcalini forti ad alte temperature
- Eccellenti proprietà di isolamento elettrico
- Conduttività termica decente
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Come si chiama Al2O3 ?
Al2O3 è la formula chimica dell’ossido di alluminio, un composto chimico di alluminio e ossigeno. È comunemente chiamato allumina.
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Qual è la differenza tra zirconia, allumina e allumina rinforzata con zirconia (CeramAlloy)?
Mentre lo zirconia ha la più elevata tenacità alla frattura tra tutti i materiali ceramici monolitici in ossido, l’allumina è uno dei materiali ceramici più convenienti, pur presentando un’elevata durezza, stabilità termica e proprietà elettriche favorevoli. CeramAlloy ZTA è un materiale composito a base di allumina e zirconia, che combina quindi in una certa misura le proprietà favorevoli dei due costituenti principali. CeramAlloy ZTA manterrà quindi l’elevata durezza dell’allumina ma mostrerà anche un aumento della tenacità alla frattura e della resistenza alla flessione grazie al suo componente di zirconia, rappresentando così un vero e proprio “meglio dei due mondi”.