1. Korrosioarekiko erresistentzia
FGD toberakSufre oxidoak, kloruroak eta beste produktu kimiko oldarkor batzuk dituzten ingurune oso korrosiboetan funtziona dezakete. Silizio karburozko (SiC) zeramikoak korrosioarekiko erresistentzia bikaina erakusten du, % 0,1 baino gutxiagoko masa-galerarekin pH 1-14ko disoluzioetan (ASTM C863 probaren arabera). Altzairu herdoilgaitzarekin (PREN 18-25) eta nikel aleazioekin (PREN 30-40) alderatuta, SiC-k egitura-osotasuna mantentzen du zulo edo tentsio-korrosioaren pitzadurarik gabe, tenperatura altuetan azido kontzentratuetan ere.
2. Tenperatura altuko egonkortasuna
Gasen desulfurazio hezeko sistemetan funtzionamendu-tenperaturak 60-80 °C-koak izaten dira normalean, 120 °C-tik gorako puntekin. SiC zeramikoak giro-tenperaturako erresistentziaren % 85 mantentzen du 1400 °C-tan, alumina zeramiken (1000 °C-tan % 50eko erresistentzia galtzen du) eta beroarekiko erresistenteak diren altzairuen gainetik. Bere eroankortasun termikoak (120 W/m·K) beroa modu eraginkorrean xahutzea ahalbidetzen du, tentsio termikoaren metaketa saihestuz.
3. Higaduraren aurkako erresistentzia
28 GPa-ko Vickers gogortasunarekin eta 4,6 MPa·m¹/²-ko haustura-erresistentziarekin, SiC-k errauts-partikulen aurkako higadura-erresistentzia handiagoa erakusten du (Mohs 5-7). Eremu-probek erakusten dute SiC-ko toberek % 5 baino gutxiagoko higadura mantentzen dutela 20.000 zerbitzu-orduren ondoren, alumina-toberetan % 30-40ko higadurarekin eta polimeroz estalitako metalen 8.000 orduko epean erabateko porrotarekin alderatuta.
4. Fluxuaren ezaugarriak
Erreakzio-lotura bidezko SiC-aren gainazal ez-bustigarriak (kontaktu-angelua >100°) lohi-sakabanaketa zehatza ahalbidetzen du, CV balioak <5ekin. Bere gainazal ultra-leunak (Ra 0,2-0,4 μm) presio-jausia % 15-20 murrizten du metalezko toberekin alderatuta, isurketa-koefiziente egonkorrak mantenduz (±% 1) epe luzeko funtzionamenduan.
5. Mantentze-lanen sinpletasuna
SiC-ren inertzia kimikoak garbiketa-metodo oldarkorrak ahalbidetzen ditu, besteak beste:
- Presio handiko ur-zorrotada (250 bar arte)
- Ultrasoinuen garbiketa soluzio alkalinoekin
- Lurrun bidezko esterilizazioa 150 °C-tan
Polimeroz estalitako edo estalitako metalezko toberetan ohikoa den gainazaleko degradazio arriskurik gabe.
6. Bizi-zikloaren ekonomia
SiC toberen hasierako kostuak 316L altzairu herdoilgaitz estandarra baino 2-3 aldiz handiagoak diren arren, haien 8-10 urteko zerbitzu-bizitzak (metalen 2-3 urterekin alderatuta) ordezkapen-maiztasuna % 70 murrizten du. Jabetza-kostu osoek % 40-60ko aurrezpena erakusten dute 10 urteko epeetan, eta in situ konponketetarako geldialdirik gabe.
7. Ingurumenarekiko bateragarritasuna
SiC-k errendimendu paregabea erakusten du muturreko baldintzetan:
- Gatz-ihinztaduraren aurkako erresistentzia: % 0ko masa-aldaketa 5000 orduko ASTM B117 probaren ondoren
- Azido ihintz-puntuko funtzionamendua: 160 °C-ko H2SO4 lurrunak jasaten ditu
- Talka termikoen erresistentzia: 1000 °C → 25 °C-ko hozte zikloei eusten die
8. Eskalatzearen aurkako propietateak
SiC-ren egitura atomiko kobalenteak gainazal ez-erreaktibo bat sortzen du, metalezko alternatibek baino % 80 txikiagoak diren eskalatze-tasak dituena. Kristalografia-ikerketek agerian uzten dute kaltzita eta igeltsu gordailuek lotura ahulagoak (<1 MPa itsaspena) eratzen dituztela SiC-n, metalekin >5 MPa-rekin alderatuta, eta horrek errazagoa egiten du kentze mekanikoa.
Ondorio teknikoa
Silizio karburozko zeramika FGD toberetarako material aukerarik onena dela dirudi, errendimenduaren ebaluazio integral baten bidez:
- 10 aldiz iraupen luzeagoa metalezko alternatibek baino
- % 92ko murrizketa aurreikusi gabeko mantentze-lanetan
- SO2 kentzeko eraginkortasunaren % 35eko hobekuntza ihinztadura-eredu koherenteen bidez
- EPA 40 CFR 63. zatiko isurien arauen betetze osoa
Fase likidoko sinterizazioa eta CVD estaldura bezalako fabrikazio-teknikak aurreratu ahala, hurrengo belaunaldiko SiC toberek mikroi azpiko gainazaleko akaberak eta zeramikan lehenago lor ezinezkoak ziren geometria konplexuak lortzen ari dira. Bilakaera teknologiko honek silizio karburoa hurrengo belaunaldiko errekuntza-gasen garbiketa-sistemetarako material nagusi gisa kokatzen du.
Argitaratze data: 2025eko martxoaren 20a