Pieteikums
Silīcija karbīda keramikapilda kritiski svarīgas lomas rūpniecisko krāšņu darbībā vairākās nozarēs. Galvenais pielietojums ir silīcija karbīda degļu sprauslas, ko plaši izmanto augstas temperatūras sadegšanas sistēmās metalurģiskā apstrādē, stikla ražošanā un keramikas apdedzināšanā, pateicoties to strukturālajai stabilitātei ekstremālos termiskos apstākļos. Vēl viens svarīgs pielietojums ir silīcija karbīda veltņi, kas darbojas kā atbalsta un transportēšanas komponenti nepārtrauktas darbības krāsnīs, jo īpaši progresīvas keramikas, elektronisko komponentu un precīzijas stikla sintēzes procesā. Turklāt SiC keramika tiek izmantota kā konstrukcijas komponenti, piemēram, sijas, sliedes un stiprinātāji krāsns krāsnīs, kur tie iztur ilgstošu pakļaušanu agresīvai atmosfērai un mehāniskai slodzei. To integrācija siltummaiņa blokos siltuma atgūšanas sistēmām vēl vairāk uzsver to daudzpusību ar krāsni saistītā siltuma pārvaldībā. Šie pielietojumi uzsver silīcija karbīda pielāgošanās spēju dažādām ekspluatācijas prasībām rūpniecisko apkures tehnoloģiju ietvaros.
Galvenie rūpniecisko cepļu pielietojumi ietver:
1.Silīcija karbīda degļa sprauslas
4.Silīcija karbīda starojuma caurule
Tehniskās priekšrocības
1. Izcila termiskā stabilitāte
- Kušanas temperatūra: 2730°C (iztur īpaši augstas temperatūras vidi)
- Oksidēšanās izturība līdz 1600°C gaisā (novērš degradāciju oksidatīvā atmosfērā)
2. Izcila siltumvadītspēja
- 150 W/(m·K) siltumvadītspēja istabas temperatūrā (nodrošina ātru siltuma pārnesi un vienmērīgu temperatūras sadalījumu)
- Samazina enerģijas patēriņu par 20–30 % salīdzinājumā ar tradicionālajiem ugunsizturīgajiem materiāliem.
3. Nepārspējama termiskā trieciena izturība
- Iztur straujas temperatūras svārstības, kas pārsniedz 500°C/s (ideāli piemērots cikliskiem sildīšanas/dzesēšanas procesiem).
- Saglabā strukturālo integritāti termiskās ciklu ietekmē (novērš plaisāšanu un deformāciju).
4. Augsta mehāniskā izturība paaugstinātā temperatūrā
- Saglabā 90% no istabas temperatūras stiprības 1400°C temperatūrā (kritiski svarīgi krāsns nesošajām sastāvdaļām).
- Mosa cietība 9,5 (izturīga pret abrazīvu materiālu nodilumu cepļa vidē).
| Īpašums | Silīcija karbīds (SiC) | Alumīnija oksīds (Al₂O₃) | Ugunsizturīgi metāli (piemēram, Ni sakausējumi) | Tradicionālie ugunsizturīgie materiāli (piemēram, ugunsizturīgie ķieģeļi) |
| Maks. temperatūra | Līdz 1600°C+ | 1500°C | 1200°C (mīkstinās virs) | 1400–1600 °C (mainās) |
| Siltumvadītspēja | Augsts (120–200 W/m·K) | Zems (~30 W/m·K) | Vidējs (~15–50 W/m·K) | Ļoti zems (<2 W/m·K) |
| Termiskā trieciena izturība | Lieliski | Slikta līdz vidēja | Vidējs (lokanība palīdz) | Slikts (plaisas straujas ΔT ietekmē) |
| Mehāniskā izturība | Saglabā izturību augstās temperatūrās | Noārdās virs 1200°C | Vājina augstā temperatūrā | Zems (trausls, porains) |
| Korozijas izturība | Izturīgs pret skābēm, sārmiem, izkausētiem metāliem/izdedžiem | Vidējs (pakļauts stiprām skābēm/bāzēm) | Augstās temperatūrās pakļauts oksidācijai/sulfidācijai | Noārdās korozīvā atmosfērā |
| Dzīves ilgums | Garš (nodiluma/oksidācijas izturīgs) | Vidēji (plaisas termiskās ciklēšanas laikā) | Īss (oksidējas/rāpo) | Īss (atlūzums, erozija) |
| Energoefektivitāte | Augsta (ātra siltuma pārnešana) | Zems (slikta siltumvadītspēja) | Vidējs (vadošs, bet oksidējas) | Ļoti zems (izolējošs) |
Nozares gadījums
Vadošais metalurģijas pārstrādes uzņēmums panāca ievērojamus darbības uzlabojumus pēc silīcija karbīda (SiC) keramikas integrēšanas savās augstas temperatūras krāsns sistēmās. Aizvietojot tradicionālās alumīnija oksīda sastāvdaļas arsilīcija karbīda degļa sprauslas, uzņēmums ziņoja:
✅ Par 40 % zemākas gada uzturēšanas izmaksas, pateicoties samazinātai komponentu degradācijai 1500 °C+ vidē.
✅ Ražošanas darbspējas laika pieaugums par 20 %, pateicoties SiC izturībai pret termisko triecienu un koroziju no izkausētiem izdedžiem.
✅ Atbilstība ISO 50001 enerģijas pārvaldības standartiem, izmantojot SiC augsto siltumvadītspēju, lai optimizētu degvielas patēriņa efektivitāti par 15–20 %.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 21. marts