عنصر تسخين كربيد السيليكون كربيد السيليكون

عناصر تسخين كربيد السيليكون هي عناصر تسخين متينة ومثالية للاستخدام في الأفران. وهي قادرة على تحمل درجات الحرارة والأحمال العالية، مما يجعلها خيارًا مثاليًا في العمليات الصناعية.

تأتي عناصر تسخين كربيد السيليكون بميزات فريدة مصممة لتلبية احتياجات صناعية محددة، بدءًا من توفير توزيع موحد للحرارة في الأفران الصناعية الكبيرة مع النوع SC إلى التحكم المتقدم في درجة الحرارة في تطبيقات التصنيع المتطورة مع النوع DM.

نوع SC

كربيد السيليكون هو مركب بلوري صلب بشكل استثنائي من السيليكون والكربون يتم تصنيعه صناعياً ويستخدم في تطبيقات تتراوح بين ورق الصنفرة وأدوات القطع وركائز الصمام الثنائي الباعث للضوء. يمكن لكربيد السيليكون أن يتحمل درجات حرارة عالية للغاية، وهو ما يفسر استخدامه على نطاق واسع كعناصر أفران المعالجة الحرارية مع خصائص ممتازة لمقاومة التآكل والأكسدة.

تأتي هذه السخانات بأشكال وأحجام وأشكال هندسية مختلفة لتلبية معدات أو عمليات محددة. أحد التصاميم الشائعة هو الشكل الحلزوني؛ يوفر كل من التصاميم الحلزونية الأحادية وكذلك التصاميم الحلزونية المزدوجة استخدامًا عالي الكفاءة للطاقة مع نسبة مثالية بين السخونة/التبريد، مما يوفر الطاقة ويطيل عمر العنصر بشكل كبير.

وتختلف الاختلافات في المقاومة المرتبطة بدرجات الحرارة والزمن مع وجود آليات معقدة داخل هذه العناصر، بما في ذلك العديد من الترابطات بين الحبيبات الصغيرة التي تشكل مسارات موصلة في جميع أنحاء موادها. وبمرور الوقت، يؤدي ذلك إلى زيادة في المقاومة، وهو ما يُعرف أيضًا باسم التقادم.

يعد اختيار مصدر الطاقة المناسب الذي يناسب نوع المعدات أمرًا أساسيًا للحفاظ على الطاقة التصميمية طوال عمر عنصر التسخين، وبالتالي ضمان عدم تجاوزه للحد الأقصى لمعدل الطاقة القصوى. تقدم شركة Eurotherm أدوات برمجية مصممة لمساعدة المهندسين في تحسين أنظمة التحكم في الطاقة وحساب الجهد الأعلى على المحولات والثايرستور.

النوع H

كربيد السيليكون (SiC) هو مادة خزفية قوية توجد عادةً في الأفران الكهربائية وأجهزة التسخين الأخرى. تعتبر عناصر السيراميك الحرارية المصنوعة من كربيد السيليكون (SiC) جزءًا لا يتجزأ من الأفران الكهربائية وأجهزة التسخين المستخدمة في صناعات تتراوح بين إنتاج المعادن والزجاج وإنتاج السيراميك وتطوير الإلكترونيات؛ وتشتهر عناصر كربيد السيليكون بمقاومتها الاستثنائية تحت درجات الحرارة العالية بالإضافة إلى توصيلها الحراري الممتاز ومقاومتها الممتازة، مما يجعلها مكونات مثالية في التطبيقات التي تتطلب تنظيمًا دقيقًا لدرجة الحرارة.

تأتي عناصر التسخين من كربيد السيليكون بأشكال وأحجام ومواصفات مختلفة تلبي احتياجات الصناعة، بما في ذلك القضبان والأنابيب والقضبان والأثقال واللوالب المزدوجة والأسطوانات. وتساعد مقاومتها للتآكل والأكسدة على إطالة عمرها الافتراضي بشكل أكبر مع تلبية متطلبات الصناعة المختلفة مثل زيادة كفاءة الطاقة أو تحسين الأداء العام.

تتميز عناصر التسخين من كربيد السيليكون من النوع H بتصميم أنبوبي مجوف مع نهايات سميكة لتحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة دون تشوه، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب عمليات مستمرة في درجات الحرارة العالية، مثل تلك الموجودة في الصناعات الكيميائية وصناعة الزجاج.

توفر شركة Seair Exim Solutions بيانات استيراد عناصر تسخين كربيد السيليكون التي يتم تحديثها بشكل مستمر، مما يوفر رؤى قيمة حول اتجاهات التجارة العالمية. تتضمن بياناتنا تفاصيل حول أنواع محددة من المنتجات بالإضافة إلى أحجام الصادرات/الواردات الخاصة بكل بلد لمساعدتك في العثور على مشترين جدد لواردات عناصر تسخين كربيد السيليكون واتخاذ قرارات تجارية مستنيرة بشأن هذه الواردات.

النوع W

كربيد السيليكون هو مادة خزفية منيعة تستخدم على نطاق واسع في الأفران الكهربائية للأغراض الصناعية. وبفضل الموصلية الكهربائية الفائقة والاستقرار الحراري، فإن كربيد السيليكون يُستخدم في تطبيقات التحكم في درجة الحرارة بدقة مثل عناصر التسخين الكهربائي. هناك أنواع مختلفة من عناصر تسخين كربيد السيليكون المتاحة مثل SC وH وW وDM وSCR وGC التي تم تحسينها لظروف وتطبيقات محددة.

تتميز عناصر التسخين من كربيد السيليكون من النوع W بتكوين حلزوني مزدوج لتوفير توزيع حراري موحد عبر سطحها، واستقرار حراري فائق. إنها مناسبة للاستخدامات الصناعية المختلفة بما في ذلك معالجة المعادن وإنتاج السيراميك في الأفران الصندوقية الكبيرة أو أفران العربات، في حين أن مقاومتها للأكسدة والتآكل تجعلها مناسبة للبيئات ذات البيئات الكيميائية القاسية.

صُنعت عناصر التسخين STARBAR من كربيد السيليكون الأخضر المعاد بلورته وصُممت للاستخدام في الهواء أو الغاز الخامل (الأرجون أو الهيليوم)، وتعمل في درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية مع عمر خدمة طويل ومتانة ممتازة. تركيب سخانات المقاومة الكهربائية هذه سريع وبسيط - يمكن حتى توصيلها على التوالي أو على التوازي.

تختلف مقاومة كربيد السيليكون باختلاف درجة الحرارة والوقت. وتزداد المقاومة مع درجات الحرارة الباردة قبل أن تنخفض بمجرد وصولها إلى درجة حرارة التشغيل ثم ترتفع مرة أخرى عند الوصول إلى درجات الحرارة القصوى؛ وعلى هذا النحو، يتطلب استخدام هذا العنصر استخدام حد تيار ثابت.

نوع DM

يشيع استخدام عنصر تسخين كربيد السيليكون من النوع DM في العمليات الزجاجية والكيميائية التي تتطلب تنظيمًا دقيقًا لدرجة الحرارة، حيث تكون إدارة درجة الحرارة المتسقة أمرًا بالغ الأهمية لإنتاج منتجات عالية الجودة. وعلاوة على ذلك، فإن تصميمه يجعل استخدام إمدادات الطاقة ثلاثية الطور أسهل مع زيادة الكفاءة التشغيلية للمنشآت الصناعية.

تُستخدم حدود التيار الثابت عادةً للتحكم في درجة حرارة العنصر. بينما تعمل هذه الطريقة بفعالية عند استخدامها على العناصر الجديدة، إلا أن مقاومتها تزداد مع تقدم العمر. لسوء الحظ، تميل حدود التيار الثابتة إلى التجاوز، مما يعني أنه عند الوصول إلى نقطة الضبط قد لا تعود تشير بفعالية.

تستخدم الأنظمة التقليدية للتحكم في الطاقة محولات متعددة المحولات لتنظيم التيار، مما يتطلب جهدًا كبيرًا ويقظة في تتبع كل من التيار والجهد لكل سخان. ولسوء الحظ، لا تأخذ هذه الطريقة في الحسبان تغير المقاومة مع تقدم العناصر في العمر، ولا توفر حلاً فعالاً للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية. لذلك، من الأهمية بمكان إدراك حدودها وكذلك استخدام أدوات برمجية لتحسين هذه الطريقة، بما في ذلك حساب الجهد الأعلى على المحولات وحسابات معدلات تيار الثايرستور؛ بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تساعد التجربة والخطأ في تحديد التكوين الأنسب لنظام التحكم في الطاقة هذا من حيث تفاصيل التطبيق.

نوع SCR

تُستخدم عناصر تسخين كربيد السيليكون على نطاق واسع في الأفران الكهربائية والسخانات الصناعية لإنتاج طاقة حرارية عالية الحرارة، مما يوفر كفاءة حرارية ممتازة مع تغيرات سريعة في درجات الحرارة. كما أن تصميمها يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تكون فيها المساحة وتوزيع الحرارة من الاعتبارات الرئيسية؛ وتوجد أنماط وتكوينات مختلفة لتلبية متطلبات محددة مثل نوع SC بتكوينه الحلزوني الفردي المناسب للتسخين المنتظم عبر الأسطح الكبيرة.

إن المفاعل الترددي العكسي (SCR) عبارة عن جهاز مكون من أربع طبقات وثلاثة أطراف، ويتكون من طبقات من النوع P والنوع N تحيط بثلاث تقاطعات J1 وJ2 وJ3. تتصل أطراف الأنود والكاثود مباشرة بهذه الوصلات بينما تظل بوابتها مفتوحة. عندما يتجاوز الجهد المطبق VBO على أحد الأنودات أو الكاثودات أو كليهما، تصبح هذه الوصلات موصلة وبالتالي يدخل مفاعل SCR في وضع الحجب الأمامي - يشار إليه بالاختصار FOB.

عندما يتم تبديل الجهد لإيقاف تشغيل مفاعل SCR، تصبح وصلاته متحيزة للأمام في وضع التوصيل العكسي، مما يتطلب استهلاك تيار ضئيل فقط وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة من وضع الحجب الأمامي. بالنسبة للتطبيقات ذات الطاقة المنخفضة أو للتطبيقات طويلة الأجل التي تنطوي على أغراض الحفاظ على الطاقة، قد يكون وضع الحجب العكسي مفضلًا حيث تقل مقاومته مع تقدم العمر ويجب أن تظل أقل من منحنى الطاقة. ومع ذلك، يجب تجنب وضع الحجب العكسي لمدة أطول لأن هذا الوضع قد يتلف عنصره بمرور الوقت وبالتالي يجب مراقبته عن كثب من أجل الحفاظ على وظيفة SCR.

نوع GC

يُعد كربيد السيليكون (SiC) مادة خزفية متينة للغاية ومستقرة كيميائيًا ومناسبة لتطبيقات الأفران الصناعية، حيث تتميز بصلابة موس 9 التي تنافس الماس، كما أنها تتميز بتوصيل حراري ممتاز وقوة في درجات الحرارة العالية وتمدد حراري منخفض - وكلها صفات مرغوبة عند اختيار عناصر التسخين في الأفران الصناعية.

تقدم شركة American Elements عناصر تسخين كربيد السيليكون بأشكال وأحجام قياسية مختلفة بالإضافة إلى تصميمات مخصصة مصممة خصيصًا لعمليات أو احتياجات معدات محددة. تتألف عناصر التسخين هذه من أنابيب أو قضبان أسطوانية تتشكل عن طريق دمج حبيبات كربيد السيليكون معًا عند درجات حرارة تتجاوز 2150 درجة مئوية من خلال إعادة التبلور، مما يخلق حبيبات دقيقة تعمل كنقاط اتصال بين الحبيبات الأكبر حجمًا لتشكيل مسارات موصلة لتقليل المقاومة في المقاومة الكلية للمادة.

يتم تصنيع عناصر التسخين من كربيد السيليكون من نوع GC من كربيد السيليكون من كربيد السيليكون الكثيف المعاد بلورته والذي تم تحسينه خصيصًا لمقاومة الأكسدة من غازات المعالجة مثل الأرجون أو الهيليوم، مما يوفر أقصى مقاومة ضد الأكسدة التأكسدية عند درجات حرارة عالية تصل إلى 1550 درجة مئوية؛ بالإضافة إلى أنها يمكن أن تعمل بفعالية في الأجواء المختزلة في درجات حرارة منخفضة.

يجب تركيب عنصر التسخين من نوع GC بشكل أفقي بشكل عام؛ ومع ذلك، قد يكون التركيب الرأسي مناسبًا أيضًا إذا كان هناك خلوص كافٍ بين مركزه والبطانة الحرارية (بسمك قطر واحد على الأقل) لتحقيق الأداء الأمثل.