Liberar todo el potencial de los tubos de carburo de silicio

Los tubos de carburo de silicio son opciones industriales muy populares por su resistencia, conductividad térmica y resistencia al desgaste y la corrosión. Además, su durabilidad los hace aptos para entornos operativos difíciles.

Estos tubos están fabricados con carburo de silicio alfa sinterizado y pueden conformarse mediante procesos de fundición, prensado en seco, prensado isostático, extrusión o moldeo por inyección para obtener una excelente calidad de acabado superficial y un estricto control dimensional con poca o ninguna necesidad de post-sinterización.

Excelente conductividad térmica

El carburo de silicio es conocido desde hace tiempo por sus revolucionarias propiedades en aplicaciones industriales, ya que ofrece una resistencia superior a la de los metales y la cerámica, resistencia a temperaturas extremas y una conductividad térmica que supera con creces a la de todos sus homólogos. De hecho, muchos han empezado a llamar al carburo de silicio "material milagroso". Para aprovechar todo su potencial es necesario comprender sus propiedades, métodos de proceso de fabricación y posibilidades de aplicación.

El carburo de silicio sinterizado es el material preferido para aplicaciones que requieren una resistencia superior a la erosión y la abrasión, como las boquillas de granallado y los componentes de ciclones. El carburo de silicio sinterizado, cuya dureza y niveles de tolerancia al calor solo son superados por el diamante, presenta bajos índices de dilatación térmica y es muy resistente a la corrosión ácida.

El carburo de silicio sinterizado es un material ideal para juntas de bombas, componentes de cojinetes y bombas de accionamiento magnético de última generación. Puede soportar velocidades de rotación elevadas, así como tensiones mecánicas severas, sin dejar de alcanzar una alta precisión de tolerancia, al tiempo que tiene un bajo coeficiente de expansión y un módulo elástico moderado que ayudan a mitigar los riesgos de choque térmico.

Los tubos de carburo de silicio se presentan en las variedades con aglomerante de óxido, con aglomerante de nitruro y con aglomerante de carbono (isoprensado) para su uso en hornos eléctricos, incluidos los calentadores por resistencia y los tubos de protección de termopares. Sus principales aplicaciones son los elementos calefactores por resistencia. Las versiones con aglomerante de óxido son especialmente adecuadas para hornos con atmósfera de oxígeno que contienen aluminio líquido, ya que ofrecen una mayor protección contra el ataque de la escoria y la oxidación.

Alta resistencia mecánica

El carburo de silicio es uno de los materiales cerámicos industriales más resistentes y duros. Su dureza -sólo superada por la del diamante- le confiere una resistencia superior al desgaste, mientras que su inercia química lo protege contra las sustancias corrosivas. Debido a la excepcional resistencia al desgaste y a la inercia química de este material, los tubos de carburo de silicio son una opción ideal para entornos exigentes.

Los tubos de carburo de silicio ofrecen una protección superior de los termopares al soportar altas temperaturas sin dilatarse, lo que los convierte en el material ideal para evitar el calor excesivo y los daños en los termopares. Disponibles en las variedades de unión por óxido, unión por nitruro o unión por carbono (isopresión) para satisfacer todas sus necesidades.

Los tubos de protección unidos con óxido se fabrican infiltrando carbono poroso con silicio fundido, que reacciona con él y forma carburo de silicio adicional in situ. No forman juntas herméticas a los gases y tienen una temperatura máxima de servicio de 2.800 F / 1.550 C, por lo que suelen utilizarse como tubos de protección secundaria para proteger los tubos de termopar primarios de la penetración directa de las llamas; además, ofrecen una excelente resistencia a la oxidación y al ataque de la escoria.

Los tubos de protección con unión de nitruro se crean pulverizando un revestimiento de nitruro de boro sobre un sustrato poroso de carburo de silicio y reaccionando con él, creando una capa resistente a la abrasión y la corrosión. Aunque no son herméticos a los gases, estos tipos de tubos de protección ostentan la temperatura de servicio más alta entre otros tipos de tubos de protección y ofrecen mayor resistencia contra la oxidación, la abrasión por escoria, el ataque por corrosión de metales no ferrosos, así como los ataques químicos de metales no ferrosos.

Resistencia al desgaste y a la corrosión química

Los tubos de carburo de silicio presentan una gran resistencia al desgaste y a la corrosión química, lo que los convierte en la elección perfecta para entornos con temperaturas extremas y productos químicos agresivos. Además, su capacidad para soportar presiones supera la de la mayoría de los materiales, lo que convierte al carburo de silicio en una opción atractiva en entornos industriales con requisitos rigurosos.

El carburo de silicio (SiC) es un material cerámico con un impresionante índice de dureza Mohs de nueve, más cercano que cualquier otro material fabricado por el hombre al diamante en términos de dureza. Esto le confiere una excelente resistencia a la erosión y la abrasión en aplicaciones para la industria energética, como boquillas de pulverización, componentes de ciclones y molinos.

La resistencia al desgaste del carburo de silicio ligado con nitruro depende de la distribución granulométrica de los suelos. Los suelos ligeros que contienen granos sueltos de arena ofrecen una mayor resistencia al desgaste que los suelos medios y 6,5 veces mayor que los suelos pesados. Estos resultados fueron 1,36 veces superiores a la resistencia al desgaste del suelo medio y 6,5 veces superiores a la del suelo pesado.

Los tubos de carburo de silicio se someten a un exhaustivo proceso de control de calidad e inspección, que incluye pruebas de hidrotest a 165-186 bar. Disponibles en una amplia selección de diámetros y espesores -con rebordeado opcional-, estos tubos de revestimiento interior cerámico de carburo de silicio adoptan una estructura circular irregular con una mitad inferior más gruesa para tubos rectos o caras exteriores más gruesas en tubos curvos; esto reduce los residuos al tiempo que aumenta la vida útil de los tubos.

Larga vida útil

Los tubos de carburo de silicio son una de las opciones más fiables para uso industrial debido a su capacidad para soportar altas temperaturas y productos químicos agresivos, con una larga vida útil y una resistencia superior a la de otros materiales. Su resistencia también los convierte en una tecnología inestimable en industrias que luchan por la eficiencia y la innovación; sin embargo, para aprovechar todo su potencial es necesario conocer a fondo sus propiedades y métodos de fabricación.

Estos tubos ofrecen una gran versatilidad y están disponibles en varias formas y tamaños para satisfacer todas sus necesidades. Ligeros pero robustos, estos tubos duraderos pueden soportar un uso prolongado sin perder su forma, tienen buenas propiedades de resistencia a la corrosión y cuentan con altos valores de módulo de Young, lo que les permite soportar tensiones importantes sin dañarse ni deformarse, así como soportar temperaturas extremas en hornos metálicos sin experimentar choques térmicos.

Los tubos de carburo de silicio se utilizan ampliamente en la producción de cerámica y otros procesos de alta temperatura, como el mobiliario de hornos, la cerámica de construcción y la cerámica sanitaria. Además, estos tubos pueden encontrarse en boquillas de pulverización y componentes de ciclones para aplicaciones que requieren altos niveles de resistencia a la erosión y la abrasión: ¡su índice de dureza Mohs rivaliza con el del diamante! El carburo de silicio es un material excepcionalmente duradero con el que trabajar.

El carburo de silicio se presenta tanto en forma de óxido como de nitruro, lo que da a los fabricantes flexibilidad para elegir el material que mejor se adapte a sus necesidades. El carburo de silicio ligado con nitruro tiene una temperatura máxima de trabajo de 2.500 grados Celsius y un bajo coeficiente de expansión térmica. El carburo de silicio con aglomerante de nitruro también se utiliza con frecuencia como tubos protectores para proteger los termopares primarios del impacto de la llama en hornos con atmósfera de oxígeno.