Cais
Cerameg silicon carbidyn chwarae rolau hanfodol mewn gweithrediadau odynau diwydiannol ar draws sectorau lluosog. Un prif gymhwysiad yw ffroenellau llosgwr silicon carbid, a ddefnyddir yn helaeth mewn systemau hylosgi tymheredd uchel ar gyfer prosesu metelegol, gweithgynhyrchu gwydr, a thanio cerameg oherwydd eu sefydlogrwydd strwythurol mewn amgylcheddau thermol eithafol. Defnydd allweddol arall yw rholeri silicon carbid, sy'n gweithredu fel cydrannau cynnal a chludo mewn odynau parhaus, yn enwedig wrth sintro cerameg uwch, cydrannau electronig, a gwydr manwl gywir. Yn ogystal, defnyddir cerameg SiC fel cydrannau strwythurol fel trawstiau, rheiliau, a gosodwyr mewn ffwrneisi odyn, lle maent yn dioddef amlygiad hirfaith i awyrgylchoedd ymosodol a straen mecanyddol. Mae eu hintegreiddio i unedau cyfnewid gwres ar gyfer systemau adfer gwres gwastraff yn tynnu sylw ymhellach at eu hyblygrwydd mewn rheolaeth thermol sy'n gysylltiedig ag odynau. Mae'r cymwysiadau hyn yn tanlinellu addasrwydd silicon carbid i ofynion gweithredol amrywiol o fewn technolegau gwresogi diwydiannol.
Mae cymwysiadau allweddol odyn diwydiannol yn cynnwys:
1.Ffroenellau llosgwr silicon carbid
Manteision Technegol
1. Sefydlogrwydd Thermol Eithriadol
- Pwynt toddi: 2,730°C (yn cynnal amgylcheddau tymheredd uwch-uchel)
- Gwrthiant ocsideiddio hyd at 1,600°C mewn aer (yn atal diraddio mewn atmosfferau ocsideiddiol)
2. Dargludedd Thermol Uwchraddol
- dargludedd thermol 150 W/(m·K) ar dymheredd ystafell (yn galluogi trosglwyddo gwres yn gyflym a dosbarthiad tymheredd unffurf)
- Yn lleihau'r defnydd o ynni 20–30% o'i gymharu â deunyddiau gwrthsafol traddodiadol.
3. Gwrthiant Sioc Thermol Heb ei Ail
- Yn gwrthsefyll amrywiadau tymheredd cyflym sy'n fwy na 500°C/eiliad (yn ddelfrydol ar gyfer prosesau gwresogi/oeri cylchol).
- Yn cynnal cyfanrwydd strwythurol o dan gylchred thermol (yn atal cracio ac anffurfio).
4. Cryfder Mecanyddol Uchel ar Dymheredd Uchel
- Yn cadw 90% o gryfder tymheredd ystafell ar 1,400°C (hanfodol ar gyfer cydrannau odyn sy'n dwyn llwyth).
- Caledwch Mohs o 9.5 (yn gwrthsefyll traul o ddeunyddiau sgraffiniol mewn amgylcheddau odyn).
| Eiddo | Silicon Carbid (SiC) | Alwmina (Al₂O₃) | Metelau Anhydrin (e.e., aloion sy'n seiliedig ar Ni) | Deunyddiau Anhydrin Traddodiadol (e.e., brics tân) |
| Tymheredd Uchaf | Hyd at 1600°C+ | 1500°C | 1200°C (yn meddalu uwchlaw) | 1400–1600°C (yn amrywio) |
| Dargludedd Thermol | Uchel (120–200 W/m·K) | Isel (~30 W/m·K) | Cymedrol (~15–50 W/m·K) | Isel Iawn (<2 W/m·K) |
| Gwrthiant Sioc Thermol | Ardderchog | Gwael i Ganolig | Cymedrol (mae hydwythedd yn helpu) | Gwael (craciau o dan ΔT cyflym) |
| Cryfder Mecanyddol | Yn cadw cryfder mewn tymereddau uchel | Yn diraddio uwchlaw 1200°C | Yn gwanhau mewn tymereddau uchel | Isel (brau, mandyllog) |
| Gwrthiant Cyrydiad | Yn gwrthsefyll asidau, alcalïau, metelau tawdd/slag | Cymedrol (yn cael ei ymosod gan asidau/basau cryf) | Yn dueddol o ocsideiddio/sylffidu ar dymheredd uchel | Yn diraddio mewn awyrgylchoedd cyrydol |
| Hyd oes | Hir (gwrthsefyll traul/ocsidiad) | Cymedrol (craciau o dan gylchred thermol) | Byr (yn ocsideiddio/yn cropian) | Byr (sglodion, erydiad) |
| Effeithlonrwydd Ynni | Uchel (trosglwyddo gwres cyflym) | Isel (dargludedd thermol gwael) | Cymedrol (dargludol ond yn ocsideiddio) | Isel Iawn (inswleiddiol) |
Achos y Diwydiant
Cyflawnodd menter brosesu metelegol flaenllaw welliannau gweithredol sylweddol ar ôl integreiddio cerameg silicon carbid (SiC) i'w systemau odyn tymheredd uchel. Drwy ddisodli cydrannau alwmina confensiynol âffroenellau llosgwr silicon carbid, adroddodd y fenter:
✅ Costau cynnal a chadw blynyddol 40% yn is oherwydd llai o ddiraddio cydrannau mewn amgylcheddau 1500°C+.
✅ Cynnydd o 20% yn amser cynhyrchu, wedi'i yrru gan wrthwynebiad SiC i sioc thermol a chorydiad o slag tawdd.
✅ Cyd-fynd â safonau rheoli ynni ISO 50001, gan fanteisio ar ddargludedd thermol uchel SiC i optimeiddio effeithlonrwydd tanwydd 15–20%.
Amser postio: Mawrth-21-2025