לבני קורונדוםמתייחסים ללבנים עקשן עם תכולת אלומינה של יותר מ-85%. על פי תהליך הייצור, ניתן לחלקם ללבני קורונדום מחושלות ולבני קורונדום מותכות חשמלית.לבנים עקשן כרום קורונדוםהם חומרים עקשן-בדרגה גבוהה המיוצרים על ידי החדרת Cr₂O₃ לתוך מטריצת הקורונדום ולאחר מכן יצירה וסינטרינג בטמפרטורות גבוהות. הם כוללים גם שני סוגים: יציקה וסינטר. שני החומרים נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות-טמפרטורות גבוהות, אך ישנם הבדלים משמעותיים במאפייני הביצועים שלהם.
השוואה בין ביצועי-טמפרטורות גבוהות
טמפרטורת עקשן של לבנים עקשן כרום קורונדום גבוהה מ-1790 מעלות, וטמפרטורת ריכוך נקודת ההיתוך עולה על 1700 מעלות. לעומת זאת, טמפרטורת הפעולה של לבנים עקשניות קורונדום טהורות היא בדרך כלל סביב 1600 מעלות. לפיכך, ביצועי הטמפרטורות הגבוהות- של לבני כרום קורונדום טובים משמעותית מאלו של לבני קורונדום טהורות, מה שהופך אותן למתאימות יותר לסביבות טמפרטורות קיצוניות-.
הבדלי ביצועים מכניים
מבחינת חוזק הלחיצה בטמפרטורת החדר, לבנים עקשן אלומיניום נעים בדרך כלל בין 70 ל-100 מגפ"ס, בעוד חוזק הלחיצה של לבנים עקשן כרומקסיאליות בטמפרטורת החדר גדול מ-150 מג"פ, גבוה משמעותית מזה של לבנים אלומיניום. הבדל זה נובע מתגובת השלב המוצק- במהלך תהליך השריפה: כאשר שני סוגי הלבנים נשרפים, נוצרות תמיסות מוצקות של Al₂O₃-Cr₂O₃ בין החלקיקים ובין החלקיקים לאבקה העדינה. פתרון מוצק זה מחבר היטב את הרכיבים, ובכך משפר משמעותית את החוזק המכני של המוצרים.
ניתוח יציבות הלם תרמי
יציבות ההלם התרמי של לבני כרומיט נמצאת בקורלציה שלילית עם התוכן של Cr₂O₃. כלומר, לבני כרומיט עם תכולה נמוכה יותר של Cr₂O₃ יש יציבות זעזועים תרמית טובה יותר מאלו עם תכולה גבוהה יותר. ביישומים תעשייתיים, תכולת Cr₂O₃ בלבני כרומיט נשלטת בדרך כלל בטווח של 12% - 20%. במיוחד עבור לבני הכרומיט מסוג AKZ המיוצרות על ידי הוספת כמות קטנה של משנים לשינוי פאזה, הם לא רק שומרים על ביצועי טמפרטורות גבוהים- אלא גם בעלי יציבות זעזועים תרמית יוצאת דופן יותר.
עמידות בפני שחיקת סיגים
במהלך השימוש בפועל, שני החומרים הראו מאפייני עמידות בפני שחיקה שונים באופן משמעותי. לבנים עקשניות קורונדום מועדות לשחיקת סיגים. סלג יכול לחדור לחלוטין אל פנים הלבנה ולחלחל דרך תעלות הנקבוביות אל פני השטח, וכתוצאה מכך שכבה שחומה מתדרדרת על פני הלבנה. לעומת זאת, לבני כרום קורונדום כמעט ואינן נשחקות על ידי סיגים. הגבול בין הלבנה לסיגים ברור, והסיגים חודרים מעט מאוד פנימה. הן מבחינת עמידות שחיקת התכה כימית בפני סיגים מתגזים והן מבחינת עמידות בשחיקה, לבני קורונדום כרום עדיפות משמעותית על לבני קורונדום.
אזורי יישום והצעות בחירה
1. לבני כרום קורונדום משמשות בעיקר באזורים עם תנאים קשים כגון ציפוי כבשני זכוכית, מכשירי טיפול מקדימים ב-מי ברזל, משרפות פסולת וציפוי תנורי גיזוז.
2. לבני קורונדום נמצאות בשימוש נרחב בתנורי פיצוח ובתנורי הסבה בתעשיות הפטרוכימיה והדשנים, וכן בבטנות שונות של כבשנים בטמפרטורה- גבוהה בתעשיית המתכות כגון תנורי פלדה ותנור פיצוץ.
לשני המוצרים יתרונות משלהם: לבני כרום קורונדום ביצועים טובים יותר מבחינת עמידות-בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני שחיקה; ללבני קורונדום יש יתרונות עלות. ביישומים הנדסיים בפועל, הבחירה של לבני קורונדום צריכה להיעשות על סמך טמפרטורות הפעלה ספציפיות ודרישות כלכליות, ובמיקומים וטווחי טמפרטורות מתאימים, כדי להשיג את האיזון האופטימלי בין ביצועים לעלות.
