(1) Slijtvaste keramische kralen
Materialen:Zirkonia (ZrO₂), aluminiumoxide (Al₂O₃), siliciumcarbide (SiC), siliciumnitride (Si₃N₄).
Kenmerken:Hoge hardheid (zo is de hardheid van zirkonia kralen alleen kleiner dan die van diamant), sterke slijtvastheid en hoge temperatuurbestendigheid (aluminiumoxide kralen kunnen temperaturen van meer dan 1500 °C weerstaan).
Toepassingen:Ultrafijn malen en dispergeren in industrieën zoals coatings, inkten, pesticiden en elektronische pasta's.
In de ronkende maalmachines van een coatingfabriek botsen keramische zirkoniumkorrels bijvoorbeeld duizenden keren per seconde om grondstoffen zoals inkt en pesticiden tot op nanoschaal te vermalen. Traditionele glaskorrels zouden in een dergelijke omgeving binnen enkele uren versplinteren, terwijl keramische korrels net zo stabiel kunnen blijven als Mount Tai en een levensduur van meerdere jaren kunnen hebben. Gegevens tonen aan dat de maalefficiëntie met 300% kan worden verhoogd met keramische korrels, terwijl de kosten met meer dan de helft worden verlaagd.
(2) Geïsoleerde keramische kralen
Materialen:Aluminiumoxide, talk, mulliet, cordieriet, forsteriet.
Kenmerken:Hoge isolatieweerstand (>10¹²Ω·cm), hoge spanningsbestendigheid, corrosiebestendigheid.
Toepassingen:Inkapseling van elektronische componenten, isolatie van hoogspanningsapparatuur, intervalondersteuning voor draden en kabels.
Elektronische apparaten zoals smartphones en nieuwe energievoertuigen bevatten bijvoorbeeld een groot aantal circuits en componenten met hoge spanning en hoge stroomsterkte. Vooral in extreme omgevingen, zoals hoge temperaturen, hoge luchtvochtigheid, sterke elektromagnetische interferentie, enz., worden er extreem hoge eisen gesteld aan de isolatieprestaties van de apparaten. Dankzij hun uitstekende isolatieprestaties kunnen keramische kralen van aluminiumoxide effectief het optreden van storingen zoals elektrische lekkage en kortsluiting voorkomen. De isolatieweerstand bedraagt maar liefst 10¹²Ω·cm, een miljoen keer die van gewone kunststoffen, waardoor apparaten zoals smartphones en nieuwe energievoertuigen stabiel kunnen functioneren in extreme omgevingen.
(3) Poreuze keramische kralen
Materialen:Korundzand, siliciumcarbide, cordieriet, aluminiumoxide, diatomeeënaarde.
Kenmerken:Hoge open porositeit (kan meer dan 50% bedragen), bestand tegen hoge temperaturen en hoge druk, en bestand tegen zuur- en alkalicorrosie.
Toepassingen:Katalysatordragers, gas-/vloeistoffiltratie, pakking voor bioreactoren.
Voorbeeld: Bij chemische reacties kunnen poreuze siliciumcarbidekeramische kralen bijvoorbeeld niet alleen de katalysator op hun poriënwanden laden, waardoor zeer efficiënte siliciumcarbidemicroreactoren ontstaan, maar ook effectief de reactiewarmte overbrengen en zo de voortgang van chemische reacties bevorderen. Vergeleken met metalen dragers of oxidedragers kunnen poreuze siliciumcarbidekeramische kralen de stabiliteit van de katalysatorstructuur beter behouden, de levensduur van de katalysator verlengen, de reactie-efficiëntie en de zuiverheid van de producten verbeteren, wat brede toepassingsmogelijkheden biedt.
