ساختار قوی با لوله سیلیکون کاربید
لوله سیلیکون کاربید (SSiC) یک جزء سرامیکی چشمگیر است که به دلیل سختی فوق العاده و پایداری حرارتی شناخته شده است, علاوه بر این که به دلیل مقاومت در برابر سایش و بی اثری شیمیایی به طور گسترده ای شناخته شده است.
لوله های SSiC را می توان در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی یافت. به طور خاص, این راهحلهای لوله در هنگام استفاده از اجزای صنعت برق که به مقاومت در برابر سایش و محافظت در برابر خوردگی نیاز دارند، عالی هستند.
سختی
کاربید سیلیکون یکی از سخت ترین مواد روی زمین است, دارای درجه سختی Mohs 13. از نظر درجه سختی تنها پس از الماس و کاربید بور قرار دارد. به دلیل ماندگاری بسیار زیاد, کاربید سیلیکون یک ماده عالی برای کاربردهایی است که ممکن است استرس یا فشار مکانیکی بالا ایجاد شود.
زیرا از مقاومت فشاری بالایی برخوردار است, سختی, و مدول الاستیسیته که آن را برای سیستم های حفاظت بالستیک مناسب می کند, مواد سرامیکی یک انتخاب ایده آل برای انتخاب مواد زره برای سیستم های حفاظت بالستیک هستند. آنها می توانند پرتابه ها را در حین نفوذ متوقف کنند در حالی که انرژی اضافی را جذب می کنند که به آن اجازه می دهد با وزن کلی محصول کمتر در مقایسه با سایر گزینه های زره محافظت مؤثری را ارائه دهد..
سختی قوی و انبساط حرارتی کم کاربید سیلیکون امکان استفاده از آن را در کاربردهایی که نیاز به مواد دیرگداز دارند مانند پوشش کوره بلند را فراهم می کند.. بعلاوه, مقاومت آن در برابر دماهای شدید, خوردگی و حمله شیمیایی آن را به یک انتخاب ماده جذاب تبدیل کرده است. در ترکیب با خواص مقاومتی آن, کاربید سیلیکون یک ماده جذاب برای مصارف صنعتی و تجاری متعدد است.
مقاومت در برابر خوردگی
کاربید سیلیکون یکی از سخت ترین مواد سرامیکی موجود در بازار است, ارائه خوردگی استثنایی, سایش, مقاومت در برابر سایش و اصطکاک. بعلاوه, نرخ انبساط حرارتی پایین آن, مقدار مدول یانگ بالا و مقاومت شیمیایی استثنایی آن را برای استفاده در کاربردهای ساختمانی مناسب میسازد.
SiC متخلخل بدون فشار مقاومت خود را در برابر حملات اسیدی از همه منابع ثابت کرده است – هیدروکلریک, اسیدهای سولفوریک و فسفریک; پایه ها و حلال ها; تمام محیط های اکسید کننده و اسیدهای ساینده مانند آهک و اسید نیتریک – با مقاومت در برابر ضربه عالی در برابر مواد جفت شونده و همچنین مقاومت در برابر ضربه عالی.
لوله های SSiC در کوره های عملیات حرارتی برای کربورسازی استفاده می شوند, فرآیندهای نیتریدینگ و بازپخت به دلیل مقاومت برتر در برابر اکسیداسیون و همچنین مقاومت در برابر خوردگی و سایش. بعلاوه, این لولههای کارآمد انرژی چرخههای گرمایش و سرمایش سریع را امکانپذیر میکنند و در نتیجه عمر طولانیتری دارند و SSiC را به یک راهحل سرمایهگذاری بلندمدت مقرونبهصرفه تبدیل میکنند.. آنها همچنین اغلب به عنوان آب بندی روی پمپ ها در محیط هایی از جمله تاسیسات فرآوری / پالایش شیمیایی استفاده می شوند., عملیات معدن و کارخانه های پردازش خمیر/کاغذ.
هدایت حرارتی
مهندسان و طراحان مدتهاست که بهینهسازی روکشهای کامپوزیت کاربید سیلیکون را برای راکتورهای انرژی هستهای برای به حداقل رساندن جذب نوترون و در عین حال مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون بخار در اولویت قرار دادهاند., حفظ استحکام در دمای بالا پس از قرار گرفتن در معرض نوترون و حفظ قدرت در طول تابش نوترون [1-4]. متاسفانه, هدایت حرارتی بسیار کمتر مورد توجه قرار گرفته است, اگرچه اثرات آن می تواند به طور قابل توجهی بر رفتار دمای سوخت و وضعیت تنش تأثیر بگذارد.
SSiC رسوب شده با بخار شیمیایی دارای نرخ اکسیداسیون بسیار کم است, آن را برای محیط های با دمای بالا با دماهای متغیر مناسب می کند. بعلاوه, انبساط حرارتی کم آن با وجود تغییرات ناگهانی دما، ابعاد را ثابت نگه می دارد.
لولههای Hexoloy SE معمولاً در مبدلهای حرارتی پوسته و لوله مورد استفاده برای تولید شیشههای شناور برای فرآیندهای شیمیایی که نیاز به تنظیم دقیق دما دارند استفاده میشوند., مانند تولید آن برای فرآیندهای تولید شیمیایی مانند فرآیندهای تخمیر. رسانایی حرارتی برتر آنها باعث می شود تا گرما سریع به داخل حمام شیشه ای بدون نیاز به سیستم های خنک کننده بزرگ و پرهزینه پخش شود., منجر به فرآیندهای قابل اطمینان تر با کارایی عملیاتی بهبود یافته می شود.
وزن
لوله کوره کاربید سیلیکون دارای مقاومت و استحکام بالاتر در برابر خوردگی است, آن را به یک ماده پوشش عالی در کوره های الکتریکی تبدیل می کند, کوره های پخت متالورژیکی, فرآیندهای ذوب فلزات غیر آهنی و برای عملیات ریخته گری فلزات غیر آهنی. بعلاوه, هدایت حرارتی و مقاومت در برابر ضربه آن را به یک دارایی ارزشمند تبدیل می کند.
خواص انبساط حرارتی کم کاربید آلفا سیلیکون متخلخل آن را برای کاربردهایی که نیاز به تغییرات سریع دما دارند مناسب می کند., مانند نازل های انفجار. به عنوان مثال, استفاده از آن عمر طولانی دارد (50% بیشتر از کاربید تنگستن), نرخ سایش کم و مقاومت در برابر فرسایش استثنایی.
Sic به دلیل مقاومت عالی در برابر سایش و خوردگی، یک ماده عالی برای نازل های اسپری اسید و سایر قطعاتی است که در معرض محیط های شیمیایی خشن قرار دارند.. سخت شدن با افزودنی های کروم و مولیبدن ممکن است دوام آن را افزایش دهد; با این حال, این به طور قابل توجهی هزینه های مواد را افزایش می دهد. وزن مخصوص کم Sic آن را به ویژه برای کاربردهایی که محدودیت فضا و وزن وجود دارد مناسب می کند, از جمله موتورهای موشکی و سیستم های حفاظت زره کامپوزیتی.