Ứng dụng
Gốm silicon cacbuaPhục vụ các vai trò quan trọng trong các hoạt động lò nung công nghiệp trên nhiều lĩnh vực. Một ứng dụng chính là vòi phun đốt cacbua silicon, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống đốt nhiệt độ cao để chế biến luyện kim, sản xuất thủy tinh và bắn gốm do sự ổn định cấu trúc của chúng trong môi trường nhiệt cực đoan. Một cách sử dụng quan trọng khác là các con lăn silicon cacbua, đóng vai trò là bộ phận hỗ trợ và truyền tải trong các lò nung liên tục, đặc biệt là trong thiêu kết gốm sứ tiên tiến, các thành phần điện tử và kính chính xác. Ngoài ra, gốm sic được sử dụng làm thành phần cấu trúc như dầm, đường ray và setters trong lò nung, nơi chúng chịu đựng sự tiếp xúc kéo dài với khí quyển tích cực và căng thẳng cơ học. Sự tích hợp của chúng vào các đơn vị trao đổi nhiệt cho các hệ thống thu hồi nhiệt chất thải làm nổi bật tính linh hoạt của chúng trong quản lý nhiệt liên quan đến lò nung. Các ứng dụng này nhấn mạnh khả năng thích ứng của cacbua silicon đối với các nhu cầu hoạt động khác nhau trong các công nghệ sưởi ấm công nghiệp.
Các ứng dụng lò nung công nghiệp chính bao gồm:
Lợi thế kỹ thuật
1. Tính ổn định nhiệt đặc biệt
-Điểm nóng chảy: 2.730 ° C (duy trì môi trường nhiệt độ cực cao)
- Điện trở oxy hóa lên đến 1.600 ° C trong không khí (ngăn chặn sự suy giảm trong khí quyển oxy hóa)
2. Độ dẫn nhiệt vượt trội
- 150 W/(m · k) Độ dẫn nhiệt ở nhiệt độ phòng (cho phép truyền nhiệt nhanh và phân bố nhiệt độ đồng đều)
- Giảm mức tiêu thụ năng lượng xuống 203030% so với vật liệu chịu lửa truyền thống.
3. Khả năng chống sốc nhiệt chưa từng có
- Chịu được dao động nhiệt độ nhanh chóng vượt quá 500 ° C/giây (lý tưởng cho các quá trình sưởi ấm/làm mát theo chu kỳ).
- Duy trì tính toàn vẹn về cấu trúc khi đạp xe nhiệt (ngăn ngừa nứt và biến dạng).
4. Sức mạnh cơ học cao ở nhiệt độ cao
-Giữ lại 90% cường độ nhiệt độ phòng ở 1.400 ° C (quan trọng đối với các thành phần lò nung chịu tải).
- Độ cứng của MOHS 9,5 (chống lại hao mòn từ vật liệu mài mòn trong môi trường lò nung).
| Tài sản | Carbide silicon (sic) | Alumina (Al₂o₃) | Kim loại chịu lửa (ví dụ: Hợp kim dựa trên NI) | Vật liệu chịu lửa truyền thống (ví dụ, Firebrick) |
| Tối đa. Nhiệt độ | Lên đến 1600 ° C+ | 1500 ° C. | 1200 ° C (làm mềm ở trên) | 1400 bóng1600 ° C (khác nhau) |
| Độ dẫn nhiệt | Cao (120 Ném200 W/M · K) | Thấp (~ 30 W/M · K) | Vừa phải (~ 15 trận50 w/m · k) | Rất thấp (<2 W/M · K) |
| Điện trở sốc nhiệt | Xuất sắc | Kém đến trung bình | Vừa phải (độ dẻo giúp) | Kém (vết nứt dưới ΔT nhanh) |
| Sức mạnh cơ học | Giữ lại sức mạnh ở nhiệt độ cao | Suy giảm trên 1200 ° C. | Suy yếu ở nhiệt độ cao | Thấp (giòn, xốp) |
| Kháng ăn mòn | Chống lại axit, kiềm, kim loại nóng chảy/xỉ | Trung bình (bị tấn công bởi các axit/bazơ mạnh) | Dễ bị oxy hóa/sunfid hóa ở nhiệt độ cao | Suy giảm trong bầu không khí ăn mòn |
| Tuổi thọ | Dài (hao mòn/oxy hóa chống lại) | Trung bình (vết nứt dưới xe đạp nhiệt) | Ngắn (oxy hóa/creeps) | Ngắn (Spalling, xói mòn) |
| Hiệu quả năng lượng | Cao (truyền nhiệt nhanh) | Thấp (độ dẫn nhiệt kém) | Vừa phải (dẫn điện nhưng oxy hóa) | Rất thấp (cách điện) |
Trường hợp công nghiệp
Một doanh nghiệp chế biến luyện kim hàng đầu đã đạt được những cải tiến đáng kể hoạt động sau khi tích hợp gốm sứ silicon cacbua (SIC) vào hệ thống lò nung nhiệt độ cao của nó. Bằng cách thay thế các thành phần alumina thông thường bằngvòi đốt cacbua silicon, Enterprise báo cáo:
Chi phí bảo trì hàng năm thấp hơn 40% do suy giảm thành phần giảm trong môi trường 1500 ° C+.
Tăng 20% thời gian hoạt động sản xuất, được điều khiển bởi khả năng chống sốc và ăn mòn nhiệt của SIC từ xỉ nóng chảy.
Sắp xếp với các tiêu chuẩn quản lý năng lượng ISO 50001, tận dụng độ dẫn nhiệt cao của SIC để tối ưu hóa hiệu quả nhiên liệu lên 15 %20%.
Thời gian đăng: Mar-21-2025