سرامیک‌های سیلیکون کاربید: یک بازیگر همه‌کاره در زمینه‌های صنعتی سنتی

در دنیای وسیع تولید صنعتی، بسیاری از پیوندهای کلیدی بدون پشتیبانی مواد با کارایی بالا نمی‌توانند انجام شوند. امروز، ماده‌ای را معرفی خواهیم کرد که نقش مهمی در صنایع سنتی مانند کوره‌ها و سیستم‌های گوگردزدایی ایفا می‌کند -سرامیک‌های سیلیکون کاربیدی تف‌جوشی‌شده با واکنش.
سرامیک سیلیکون کاربید چیست؟
سرامیک کاربید سیلیکون یک ماده سرامیکی پیشرفته است که از سیلیکون و کربن تشکیل شده است. این یک سرامیک معمولی نیست، بلکه یک "فراماده" با خواص عالی متعدد است. این ماده دارای ویژگی‌هایی مانند استحکام در دمای بالا، مقاومت در برابر سایش خوب، ضریب انبساط حرارتی پایین، سختی بالا و مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی است که آن را در میان بسیاری از مواد متمایز می‌کند.
سرامیک‌های سیلیکون کاربیدی سینتر شده واکنشی نوع خاصی از سرامیک‌های سیلیکون کاربیدی هستند و فرآیند آماده‌سازی آنها بسیار منحصر به فرد است - ابتدا ذرات ریز آلفا SiC و افزودنی‌ها به یک بدنه خام فشرده می‌شوند و سپس در دمای بالا با سیلیکون مایع تماس داده می‌شوند. در این مرحله، کربن موجود در قطعه کار، واکنش شیمیایی فوق‌العاده‌ای با Si نفوذ کرده انجام می‌دهد و β-SiC تولید می‌کند و با α-SiC پیوند محکمی برقرار می‌کند. در همان زمان، سیلیکون آزاد منافذ را پر می‌کند و در نهایت یک ماده سرامیکی بسیار متراکم به دست می‌آید.
سنگ بنای کوره
پخت واکنشی سرامیک‌های کاربید سیلیکون نقشی ضروری و مهم در کوره‌های مختلف با دمای بالا دارد. به عنوان مثال، در کوره‌های تولید سرامیک مانند کوره‌های غلتکی، کوره‌های تونلی، کوره‌های شاتلی و غیره، به اجزای کلیدی مانند غلاف‌های نازل، غلتک‌های تیر عرضی و لوله‌های هوای سرد تبدیل می‌شود.
غلاف نازل شعله می‌تواند به طور موثر تعادل دمایی داخل کوره را کنترل کند. این غلاف دارای ویژگی‌های مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر اکسیداسیون، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر سرد و گرم شدن سریع است. پس از استفاده طولانی مدت در دمای بالا، نمی‌شکند یا تغییر شکل نمی‌دهد و محیطی با دمای پایدار در کوره را تضمین می‌کند. این غلاف برای پخت محصولات سرامیکی با کیفیت بالا بسیار مهم است.

غلتک‌های تیر عرضی و کانال‌های هوای سرد به ترتیب مسئولیت‌های مهمی در پشتیبانی و تهویه بر عهده دارند. غلتک تیر عرضی دارای ویژگی‌های پایداری حرارتی خوب، مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر خزش در دمای بالا است. پس از استفاده طولانی مدت در دماهای بالا، تغییر شکل و خم شدن آن آسان نیست و پایداری ساختار داخلی کوره و انتقال روان مواد را تضمین می‌کند. کانال هوای سرد وظیفه تنظیم جریان گاز و توزیع دما در داخل کوره را بر عهده دارد و عملکرد طبیعی کوره را تضمین می‌کند.
از منظر قطعات سفارشی، کاربید سیلیکون واکنشی تف‌جوشی شده مزایای آشکاری در تولید اجزای کوره دارد. به دلیل اندازه تقریباً بدون تغییر آن قبل و بعد از تف‌جوشی، می‌توان آن را پس از قالب‌گیری به هر شکل و اندازه‌ای پردازش کرد. تولیدکنندگان کوره می‌توانند اشکال و مشخصات مختلف قطعات را با توجه به طرح‌های مختلف کوره و نیازهای تولید سفارشی کنند و الزامات تولید محصولات در مقیاس بزرگ و پیچیده را برآورده سازند، که دستیابی به آن برای سایر مواد دشوار است.
خط دفاعی قوی سیستم گوگردزدایی
در زمینه حفاظت از محیط زیست مانند گوگردزدایی نیروگاه‌ها، سرامیک‌های کاربید سیلیکونی سینتر شده واکنشی نیز نقش کلیدی ایفا می‌کنند که عمدتاً در جزء کلیدی نازل‌های گوگردزدایی منعکس می‌شود. گاز دودکش ساطع شده از نیروگاه‌ها حاوی مقدار زیادی آلاینده مانند دی اکسید گوگرد است و نازل‌های گوگردزدایی ابزار مهمی برای حذف این آلاینده‌ها هستند.
نازل گوگردزدایی سیلیکون کاربید سینتر شده واکنشی دارای خواص عالی مانند استحکام بالا، سختی بالا، مقاومت در برابر خوردگی قوی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر دمای بالا است. این نازل در شرایط سخت عمر مفید فوق‌العاده‌ای دارد که با مواد معمولی قابل مقایسه نیست. انواع متداول نازل‌های گوگردزدایی شامل نازل‌های مارپیچی و نازل‌های گردابی هستند که طرح‌ها و اصول کار متفاوتی دارند، اما می‌توانند گوگردزدا را به طور مؤثر اتمیزه کرده و آن را به طور کامل با گاز دودکش تماس دهند و در نتیجه به اثر گوگردزدایی خوبی دست یابند.
از طریق طراحی ساختاری منحصر به فرد، نازل مارپیچی باعث می‌شود مایع در لایه بیرونی با زاویه خاصی روی نازل به سطح مارپیچ برخورد کند، جهت پاشش را تغییر داده و از نازل خارج شود و یک میدان مه مخروطی جامد تشکیل دهد که می‌تواند زوایای پاشش متنوعی را فراهم کند و همچنان تحت کمترین فشار، راندمان جذب بالایی داشته باشد. نازل گردابی به دوغاب اجازه می‌دهد تا از جهت مماس وارد محفظه چرخش نازل شود و سپس از روزنه با زاویه قائمه نسبت به جهت ورودی خارج شود. اسپری کوچک و یکنواخت است و کانال گردابی بزرگ است که مسدود کردن آن آسان نیست.
برای قطعات سفارشی سیستم‌های گوگردزدایی، کاربید سیلیکون سینتر شده واکنشی می‌تواند مناسب‌ترین شکل، اندازه و ویژگی‌های اسپری نازل را با توجه به فرآیندهای مختلف گوگردزدایی، سرعت جریان گاز دودکش، غلظت‌ها و سایر پارامترها سفارشی کند و عملکرد کارآمد و پایدار سیستم گوگردزدایی را تضمین کرده و الزامات زیست‌محیطی سختگیرانه‌تر را برآورده سازد.
سرامیک‌های سیلیکون کاربیدی سینتر شده واکنشی به دلیل خواص منحصر به فرد و مزایای قابل تنظیم، نقشی غیرقابل جایگزین در زمینه‌های صنعتی سنتی مانند کوره‌ها و سیستم‌های گوگردزدایی ایفا می‌کنند. آن‌ها تضمین محکمی برای عملکرد کارآمد، پایدار و سازگار با محیط زیست تولید صنعتی ارائه می‌دهند و انگیزه قوی به ارتقاء و توسعه فناوری صنایع سنتی تزریق می‌کنند.