كربيد السيليكون كربيد النيتريد المرتبط بالنيتريد

كربيد السيليكون المرتبط بالنيتريد هو مادة قوية وقاسية بشكل لا يصدق مع خصائص مقاومة تآكل استثنائية تجعلها مادة مثالية للجدار الجانبي لخلايا الألومنيوم الإلكتروليتية الكبيرة المخبوزة مسبقًا.

وحتى الآن، لم تنجح حتى الآن محاولات إنتاج رابطة للسيليكا توفر قوة عالية جدًا في درجات الحرارة المرتفعة مع بقائها مقاومة للأكسدة إلا جزئيًا.

القوة في درجات الحرارة العالية

فشلت العديد من المحاولات لإنتاج أجسام كربيد السيليكون الحرارية ذات القوة الساخنة العالية والمقاومة الممتازة للأكسدة والمقاومة القوية للصدمات الحرارية بسبب عدم فعالية الطين أو المكونات الأخرى التي تنتج روابط زجاجية غير مقاومة للأكسدة بشكل كافٍ مما يؤدي إلى فقدان القوة في درجات حرارة التشغيل.

يوفر الاختراع الحالي مادة حرارية جديدة ومحسنة تتألف من حبيبات كربيد السيليكون المتماسكة معًا بواسطة روابط نيتريد السيليكون، مع معامل تمزق عالٍ بشكل استثنائي عند 1350 درجة مئوية. درجة مئوية، وهو ما يعادل تقريبًا ضعف معامل حراريات كربيد السيليكون عالية الجودة الموجودة في السوق.

يُستخدم قرميد كربيد السيليكون المربوط بالنيتريد من Duratec على نطاق واسع في الأفران النفقية والمكوكية، ويُستخدم كمادة مثالية للجدار الجانبي لخلايا الألومنيوم الإلكتروليتية الكبيرة المخبوزة مسبقًا. كما أنه يتميز بمقاومة ممتازة للتآكل ضد التآكل بالتبريد بالإضافة إلى قوة الانحناء الفائقة. وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام الضغط بالاهتزاز لتشكيله قبل استخدام التلبيد بالنترة عالية الضغط المتدرج لحرقه في الشكل.

صلابة عالية

يبرز كربيد السيليكون المرتبط بالنيتريد بين المواد الهندسية باعتباره من أعلى قيم المتانة. كما أنها تتميز بقوة ميكانيكية قوية للغاية بالإضافة إلى مقاومة الزحف والأكسدة في درجات الحرارة المرتفعة؛ بالإضافة إلى ذلك، تعطي كربيد السيليكون صلابة كسر متميزة، مما يجعل هذه المادة مثالية للتطبيقات التي تتطلب سيراميك لمقاومة الصدمات والصدمات.

يتميز NBSiC بمقاومة عالية للصدمات الحرارية. ويتميز بقوة انثناء عالية جدًا في درجات الحرارة المنخفضة ويمكن تشكيله في أشكال معقدة باستخدام عملية بلاش، كما يتميز بمقاومة ممتازة للتآكل وسهولة التنظيف.

تصمد NBSiC بشكل جيد ضد التآكل من الكريوليت وخبث النحاس وتتميز بخصائص حرارية ممتازة تجعلها مادة الجدار الجانبي المثالية لخلايا الألومنيوم الإلكتروليتية الكبيرة المخبوزة مسبقًا. وعلاوة على ذلك، يوضح عمر حملتها الطويلة جدًا هذه الخاصية؛ عند إخضاعها لاختبار الأكسدة المعجلة، تكتسب أجسام كربيد السيليكون المترابطة القياسية وزنًا بمرور الوقت حيث تتدهور جودتها بمرور الوقت - وهو مؤشر على أنها تتدهور بسرعة.

عالية الكثافة

يوفر كربيد السيليكون المرتبط بالنيتريد كثافة عالية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي يكون فيها تقليل الوزن أمرًا بالغ الأهمية. وعلاوة على ذلك، فإن توصيلها الحراري الفائق يوفر الطاقة عند تشغيل المعدات التي تتجاوز درجة حرارتها 120 درجة.

يتم إنتاج NBSiC عن طريق الصب الهلامي لملاط مائي يحتوي على حبيبات كربيد السيليكون الخشنة وجزيئات السيليكا الدقيقة مع مادة رابطة حرارية مثل الموليت أو المغنيسيا، قبل تشكيل أشكال خضراء منه ومعالجتها بالتسخين في جو من النيتروجين حيث يتفاعل النيتروجين الغازي مع السيليكون لتكوين نيتريد السيليكون.

ويؤدي هذا التفاعل إلى منتج يحتوي على نسبة عالية نسبيًا من السيليكا ومحتوى قليل جدًا من نيتريد السيليكون، ويتميز بقوة ربط عالية جدًا من السيليكون، ومقاومة ممتازة للصدمات الحرارية والتآكل، ومقاومة جيدة ضد التآكل القلوي، بالإضافة إلى مقاومة جيدة للأكسدة - مما يجعله متعدد الاستخدامات للغاية في مختلف التطبيقات الصناعية.

عالية التوصيل

يتميز كربيد السيليكون المرتبط بالنيتريد بتوصيل حراري فائق لنقل الحرارة بكفاءة ودرجات حرارة موحدة عبر خط الإنتاج، بينما تحمي مقاومته للتآكل المزدوجات الحرارية من التآكل والتلف، مما يساعد على توفير نفقات الإصلاح أو التوقف عن العمل.

يتمتع كربيد السيليكون المرتبط بالنتريد بمقاومة كيميائية ممتازة ضد التآكل الناتج عن خبث النحاس والتآكل الناتج عن خبث النحاس، مما يجعله المادة المثالية للاستخدام في خلايا الألومنيوم الإلكتروليتية الكبيرة المخبوزة مسبقًا كجدران جانبية.

كربيد السيليكون المرتبط بالنيتريد (NBC) هو مادة حرارية متقدمة تتكون من كربيد السيليكون عالي الجودة ومسحوق السيليكا الصناعي كمواد خام، يتم تشكيلها في منتجات ذات شكل خاص عن طريق الضغط بالاهتزاز، ثم تلبيدها باستخدام تلبيد النترجة المتدرج عالي الضغط. يتميز NBC بالعديد من الخصائص الاستثنائية مثل القوة العالية في درجات الحرارة المرتفعة، والمتانة الممتازة، ومعدلات التمدد المنخفضة، ومعدلات التوصيل الحراري الكبيرة، ومعامل التمدد الخطي الصغير، وخصائص مقاومة التآكل الجيدة - وهو مثالي للاستخدام في صناعات الصلب والمعادن غير الحديدية والسيراميك على حد سواء مقارنةً بألواح كربيد السيليكون التقليدية ومنتجات موليت الكورديريت التي تتميز بأنها أخف وزناً وأقوى وغير متشكلة وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة وبالتالي توفير مساحة الفرن وعمر أطول من ألواح كربيد السيليكون التقليدية أو منتجات موليت الكورديريت.