Energía y protección del medio ambiente
Información general
Las cerámicas avanzadas (también conocidas como cerámicas de alto rendimiento o cerámicas de precisión) son materiales cerámicos que están hechos de materias primas ultrafinas de alta pureza y se sinterizan a través de procesos controlados con precisión para lograr propiedades específicas y excepcionales.
Debido a sus propiedades únicas, las cerámicas avanzadas están desempeñando un papel revolucionario en la producción de energía y la protección del medio ambiente, y son materiales clave para lograr el desarrollo sostenible y los objetivos de "doble carbono".
Cerámicas avanzadas comunes en los sectores de energía y protección del medio ambiente incluyen:
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Alúmina (Al₂O₃): Excelente aislamiento y resistencia a la corrosión.
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Zirconia (ZrO₂): Alta resistencia, alta tenacidad y conductividad iónica.
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Carburo de silicio (SiC): alta conductividad térmica, alta dureza, excelente resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión.
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Nitruro de silicio (Siprotec N4.): Alta tenacidad, excelente resistencia al choque térmico y baja densidad.
Rendimiento y ventajas
La cerámica avanzada está prosperando en los sectores de la energía y de la protección del medio ambiente debido a sus propiedades materiales únicas:
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Excelente resistencia a altas temperaturas: Mantienen su forma y resistencia a temperaturas muy por encima del punto de fusión de los metales (por ejemplo, por encima de 1600 ° C), lo que los convierte en la piedra angular de los sistemas eficientes de energía térmica.
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Excelente estabilidad térmica y resistencia al choque térmico: pueden soportar fluctuaciones drásticas de temperatura sin agrietarse, lo que garantiza la confiabilidad del sistema durante arranques, paradas y condiciones de operación variables.
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Excelente corrosión y estabilidad química: resisten la corrosión en entornos extremos, como sales fundidas a alta temperatura, gases ácidos y metales fundidos, lo que da como resultado una vida útil extremadamente larga.
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Propiedades eléctricas específicas: pueden funcionar como excelentes aislantes, conductores iónicos (por ejemplo, óxido de circonio) y semiconductores (por ejemplo, carburo de silicio), cumpliendo diversos requisitos electroquímicos.
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Alta dureza y resistencia al desgaste: Mantienen el rendimiento a lo largo del tiempo en entornos abrasivos hostiles, reduciendo los costos de mantenimiento.
Áreas de aplicación
1. Generación y conversión de energía
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Energía fósil limpia y captura de carbono
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Energía nuclear
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Utilización de energía solar
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Pilas de combustible
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Baterías de litio y almacenamiento de energía
2. protección del medio ambiente y control de la contaminación
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Tratamiento de Gases Residuales Industriales (Desnitrificación, Desodorización)
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Eliminación de polvo de gases de combustión a alta temperatura
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Tratamiento y purificación del agua
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Detección y monitoreo
La cerámica avanzada ha evolucionado desde materiales de soporte hasta materiales básicos que permiten la revolución energética y la gobernanza ambiental. A través de tecnologías habilitantes, hacen posible muchos procesos de alta temperatura, alta presión y altamente corrosivos previamente inaccesibles o ineficientes, impulsando directamente una mejor eficiencia energética y emisiones contaminantes cercanas a cero.