Grelni elementi iz silicijevega karbida GLOBAR

Silicijev karbid (SiC) je idealen material za visokotemperaturne električne peči, saj zagotavlja večjo zanesljivost pri večjih vatnih obremenitvah kot kovinski elementi. Elementi GLOBAR SiC so izdelani iz rekristaliziranega alfa silicijevega karbida, kar zagotavlja boljšo učinkovitost v tem pogledu.

Obstajajo različni grelni elementi SiC, zasnovani za izpolnjevanje različnih industrijskih zahtev. Izbira ustreznega elementa lahko pomeni veliko razliko, od zagotavljanja enakomerne porazdelitve toplote v velikih pečeh do vzdrževanja natančnega nadzora temperature v visokotehnoloških proizvodnih obratih.

Odlična toplotna prevodnost

Silicijev karbid (SiC), ognjevzdržni keramični material, sestavljen iz silicija in ogljika, ima izjemno trdo površino (9 po Mohsovi lestvici) in odlično odpornost proti koroziji, oksidaciji, toplotnim šokom, obrabi in obrabi. Poleg tega je SiC odličen električni izolator; če je dopiran z aluminijem, borom, galijem ali dušikom, lahko postane celo polprevodnik tipa P ali N za izdelavo naprav.

Keramika je zaradi svoje odlične kemijske stabilnosti in trdnosti pri visokih temperaturah vedno bolj priljubljena izbira za obloge peči in peči. Uporablja se v instrumentih, metalurgiji, lahkih kemikalijah, keramiki, analitičnih testih, znanstvenih raziskavah, zaradi nizke gostote, stopnje toplotnega raztezanja in izjemnih lastnosti odpornosti proti obrabi pa je primerna tudi za uporabo pri visokih temperaturah. Poleg tega je keramika zelo stabilna v okoljih, bogatih s kisikom, zato je primerna za uporabo v jedrskih reaktorjih.

Grelni elementi iz silicijevega karbida imajo v primerjavi z drugimi keramičnimi materiali, vključno s porcelanom in porcelanskim emajlom, boljšo toplotno prevodnost in odpornost proti obrabi. Njihovo temperaturno območje je do 1600 stopinj Celzija z minimalno izgubo trdnosti zaradi obrabe, udarcev ali korozije; pravzaprav je zaradi svoje učinkovitosti na teh področjih silicijev karbid idealen za oblikovanje industrijske opreme, kot so drobilniki, brusilniki, peči ognjevzdržne opeke.

Silicijev karbid se ponaša z impresivnimi toplotnimi lastnostmi in električnimi izolacijskimi sposobnostmi, zato je primeren za številne elektronske naprave, kot so termistorji in varistorji, grelni elementi iz silicijevega karbida pa so idealni toplotni vmesniki med upori in njihovim okoljem.

Kristalna struktura silicijevega karbida je tesno zgoščena in kovalentno povezana, zato ima visoko tališče. Primarni koordinacijski tetraedri, sestavljeni iz štirih silicijevih in štirih ogljikovih atomov, so prek svojih vogalov povezani v politipske strukture, ki zagotavljajo večjo odpornost proti oksidaciji in alkalnim kislinam.

Obstajajo različne vrste grelnikov iz silicijevega karbida, od katerih je vsak posebej prilagojen različnim uporabam. Grelniki tipa SC so na primer odlična izbira za okolja z visokotemperaturnimi postopki z neprekinjeno izpostavljenostjo; tipa H in W zagotavljata odlično natančnost nadzora temperature, ki je bistvena pri proizvodnji polprevodnikov.

Visoka odpornost na oksidacijo

Silicijev karbid je izredno trd material z Mohsovo trdoto 9. Ponaša se z odlično toplotno prevodnostjo in visokotemperaturno trdnostjo, zaradi česar je primeren za grelne elemente peči. Poleg tega je silicijev karbid odporen proti kemičnim reakcijam v materialih, ki se z njim segrevajo, zato se lahko uporablja v različnih aplikacijah, ne da bi med segrevanimi materiali prišlo do neželenih reakcij.

Oksidacija silicijevega karbida pri sobni temperaturi poteka počasi, vendar se hitro poveča, ko se segreje na 800 stopinj Celzija. Na tej točki površino pokrije zaščitna plast SiO, ki upočasni hitrost oksidacije, dokler se ne poškoduje - takrat se hitrost močno pospeši. Ko temperatura preseže 1500 stopinj Celzija, se ta zaščitni sloj poškoduje in še bolj pospeši, kar še dodatno pospeši hitrost oksidacije.

Da bi preprečili oksidacijo elementov silicijevega karbida, je ključnega pomena, da se v peči vzdržujejo optimalne temperature. Poleg tega je ključnega pomena, da spremljate moč, ki jo uporabljajo - če njena raven pade preveč pod pričakovano raven, je morda čas za popolno zamenjavo elementa.

Če iščete varčno rešitev za grelne elemente, so lahko grelni elementi iz silicijevega karbida tipa D popolni. Izdelani so iz materiala iz silicijevega karbida visoke gostote in čistosti ter so zelo odporni na visoke temperature in zahtevna okolja, prevlečeni pa so z različnimi premazi, ki preprečujejo oksidacijo in povečujejo učinkovitost.

Grelni elementi iz silicijevega karbida tipa E so vedno bolj priljubljeni. Grelni elementi tipa E, ki imajo manjšo upornost kot njihovi kolegi tipa D, se najbolje uporabljajo pri srednjih do visokih temperaturah, kot so industrijske peči. Poleg tega so zaradi odpornosti proti koroziji še bolj privlačni!

Ti elementi so izdelani z uporabo ekskluzivnega postopka, ki združuje tehnologijo ponovne kristalizacije in infiltracije za izdelavo visokokakovostnih komponent. S to metodo nastanejo drobna zrna, ki delujejo kot povezave med večjimi zrni in pomagajo zmanjšati upornost elementa. Poleg tega se po varjenju pri visokih temperaturah, ki ga še dodatno okrepi, z uporabo pri tej temperaturi prav tako okrepi trdnost; zato je ta izdelek izjemno vzdržljiv, hkrati pa ima nizke stopnje toplotnega raztezanja, zaradi česar se ne deformira pod pritiskom ali vibracijami.

Odlična kemijska stabilnost

Silicijev karbid (SiC) je močan in odporen keramični material, ki lahko prenese ekstremne temperature in napetosti ter služi kot elektronska komponenta in zagotavlja kemijsko stabilnost - zaradi teh lastnosti je SiC neprecenljiv dodatek številnim napravam, ki zahtevajo vzdržljivost in zanesljivost. Poleg tega ima SiC odlično kemijsko stabilnost, zaradi katere je odporen na številne kemikalije, hkrati pa je odporen proti koroziji.

Silicijev karbid je zaradi svoje kemične stabilnosti postal material, ki se uporablja za številne ognjevzdržne namene, od keramičnih ploščic v avtomobilskih zavorah in neprebojnih jopičih do kondenzatorjev, ki zaradi svoje trpežnosti vzdržijo visokonapetostne udarce. Silicijev karbid je tudi surovina za izdelavo keramičnih komponent za letalsko, avtomobilsko in elektronsko industrijo.

SiC je anorganska spojina, sestavljena iz silicija in ogljika, s kemijsko formulo SiC, ki je bila prvič sintetično sintetizirana leta 1893 za uporabo kot abraziv. Za njegovo proizvodnjo se pogosto uporablja sintranje, ki vključuje segrevanje pri visokih temperaturah, dokler se zrna ne združijo v eno trdno snovno maso. SiC se lahko oblikuje tudi v trdo, proti obrabi odporno keramiko za uporabo v metalurgiji ali neprebojnih jopičih.

Električne lastnosti elementov SiC določa njihova pasovna vrzel oziroma energija elektronov, potrebna za prehod iz valenčnega v prevodni pas, ki določa, ali gre za prevodnik ali izolator. Prevodniki imajo običajno ozke pasovne vrzeli, izolatorji pa široke - SiC ima vmesno pasovno vrzel med izolatorji in prevodniki, zato ga uvrščamo med polprevodniške materiale.

SiC je mogoče izboljšati kot polprevodnik z dodajanjem nečistoč, kot so aluminij, bor, galij, dušik in fosfor; ta sredstva za dodajanje spremenijo njegovo kristalno strukturo, tako da nastane polprevodnik p-tipa ali n-tipa. Dodatno dopiranje lahko omogoči celo superprevodnost.

Med žganjem keramike lahko SiC ogrozijo hlapni hlapi drugih materialov v peči, kot so alkalijski hlapi, halogenski plini ali kovinski halogenidi. Njihova prisotnost lahko povzroči korozijo njegovih podpornih lukenj in ga sčasoma razgradi; da bi to možnost zmanjšali, mora biti peč zasnovana tako, da je teh hlapov čim manj, hkrati pa mora biti zagotovljeno ustrezno prezračevanje.

Dolga življenjska doba

Silicijev karbid (SiC) je trda, kristalinična spojina silicija in ogljika, ki ima številne možnosti uporabe. Kot ognjevzdržna keramika je odporen na ekstremno visoke temperature in plinasta onesnaževala, zato je primeren za industrijske peči in testiranje uhajanja plinov. Zaradi te izjemne odpornosti lahko SiC najdemo celo v različnih grelnih elementih, ki se uporabljajo v industriji toplotne obdelave.

Eden ključnih dejavnikov za podaljšanje življenjske dobe grelnika iz silicijevega karbida je pravilno ravnanje in nega. Čeprav elementi iz silicijevega karbida niso imuni na mehanske poškodbe zaradi grobega ravnanja, padcev (tudi med pakiranjem) ali prisilnega upogibanja, do katerega pride med skladiščenjem, razpakiranjem ali namestitvijo, so občutljivi na razpoke ali zlome, ki negativno zmanjšajo življenjsko dobo in zmogljivost.

Elementi iz silicijevega karbida se najbolje obnesejo, če se uporabljajo v okolju brez vodnih hlapov, saj lahko ti sčasoma jedkajo njihovo površino in oslabijo odpornost. Tudi druge procesne pare, kot so alkalijske pare in kovinski halogenidi, imajo lahko škodljive učinke - te kemikalije lahko kemično napadejo ali kondenzirajo v njihovih podpornih luknjah in omejijo pretok, kar privede do prezgodnjih okvar elementov iz silicijevega karbida.

Da bi zmanjšali njihove negativne vplive, je treba elemente iz silicijevega karbida namestiti v okolje, ki jim omogoča prosto dihanje, hkrati pa jih ščiti pred vibracijami in udarci, ki lahko prispevajo k prezgodnji odpovedi elementa. Prav tako je treba redno preverjati znake obrabe, tako da je mogoče morebitne poškodbe ali znake takoj popraviti - to bo podaljšalo njihovo življenjsko dobo, hkrati pa povečalo splošno temperaturno enakomernost peči, kar vodi k večji učinkovitosti sistema toplotne obdelave.