THERMOELEMENTSCHUTZROHRE AUS
TITANDIBORID (TiB2)
In Elektrolysezellen zur Primäraluminiumherstellung herrscht durch die Gegenwart von Kryolith eine extrem korrosive Atmosphäre. Ingenieurkeramische Lösungen (z. B. Thermoelementschutzrohre) waren in dieser Umgebung bis heute nicht einsetzbar. Fundamentale Parameter zur Prozesssteuerung, wie z.B. die Temperaturwerte, fehlten bzw. konnten nur periodisch durch Eintauchmessungen ermittelt werden.
Der von ESK neu entwickelte und patentierte Werkstoff ESK® Titandiborid (TiB2) ermöglicht nun zum ersten Mal den dauerhaften Einsatz von Keramikprodukten in Primäraluminium-Elektrolysezellen. So lassen sich zum Beispiel Thermoelementschutzrohre für kontinuierliche Messungen aus Titandiborid (TiB2) von ESK herstellen.
Eigenschaften
ESK® Titandiborid verbindet herausragende physikalische Eigenschaften mit extremer Korrosionsbeständigkeit. Zu den physikalischen Eigenschaften gehören eine Härte von fast 2600 Knoop, eine Biegebruchfestigkeit von 500 MPa und eine Bruchzähigkeit von 8. Für die Aluminiumindustrie besonders bedeutend ist die Kryolith- und Aluminiumbeständigkeit von ESK®-Titandiborid.
Anwendung
Die hohe Wärmeleitfähigkeit von 54 W/mK ermöglicht eine exakte und extrem zeitnahe Verfolgung des Temperaturverlaufs der Zelle. Aus der dadurch erreichbaren Optimierung der Stromzufuhr der Zelle resultieren ein reduzierter Energieverbrauch und eine höhere Produktivität.
| Material properties | Norm | Symbol/Unit | Titanium Diboride |
| Density | DIN EN 623-2 | ρ [g/cm3] | >4.50 |
| Porosity | DIN EN 623-2 | P [%] | <1.5 |
| Knoop hardness | DIN EN 843-4 | HK 0.1 [GPa] | 25.6 |
| Young's modulus | DIN EN 843-2 | E [GPa] | 575 |
| Flexural strength, 4-pt bending | DIN EN 843-1 | σB [MPa] | 500 |
| Weibull modulus | DIN EN 843-5 | m | 16 |
| Poisson ratio | ν | 0.11 | |
| Klc (SENB) | Klc [MPa·m0,5] | 8.0 | |
| Coefficient of thermal expansion | DIN EN 821-1 | ||
| 20°C - 500°C | α [10-6/K] | 6.7 | |
| 500°C - 1000°C | α [10-6/K] | 8.2 | |
| Thermal conductivity | DIN EN 821-2 | ||
| at 50°C | λ [W/m K] | 54 | |
| Specific electrical resistance at 20°C |
ρ [Ω cm] | 2·10-5 |
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