Siliziumkarbid ist ein innovatives Material, das industrielle Prozesse revolutionieren kann. Diese bahnbrechende Substanz hält extremen Temperaturen, abrasiven Umgebungen und Korrosion stand und bietet gleichzeitig außergewöhnliche Festigkeit und Langlebigkeit.
Siliziumkarbidrohre weisen nach Diamant die zweithöchste Härte auf und sind in der Lage, Chemikalien zu transportieren, ohne sich zu zersetzen - zwei Eigenschaften, die sie zu perfekten Komponenten für die Energieindustrie machen.
Härte
Siliciumcarbid (SiC) ist ein extrem hartes Material, das sowohl in polykristalliner als auch in einkristalliner Form erhältlich ist. Es hat eine Mohs-Härte von 9, die nur knapp unter der von Diamant liegt. Aufgrund dieser Härte und der Beständigkeit gegen chemische Korrosion und hohe Temperaturen ist SiC ein ideales keramisches Material für Anwendungen, die Festigkeit und Haltbarkeit erfordern.
Gesintertes Siliziumkarbid ist ein sehr dichtes und festes Material, das zu Rohren, Stäben und Pellets geformt werden kann. American Elements bietet dieses fortschrittliche Material in verschiedenen Standarddurchmessern sowie in anderen bearbeiteten oder gegossenen Formen für verschiedene bearbeitete und gegossene Anwendungen sowie kundenspezifische Zusammensetzungen, die speziell auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten sind, und Targets für die Dünnschichtabscheidung an.
Siliziumkarbid kann rauen Umgebungen standhalten und unter schwierigen Bedingungen arbeiten, was es ideal für Anwendungen in der Energieindustrie macht. Dies zeigt sich besonders bei der Herstellung von Kohlekraftwerken, wo die Leistung und Langlebigkeit der Rohre für die Effizienz und Sicherheit der Anlage entscheidend ist. Siliciumcarbid zeichnet sich auch durch eine hervorragende Beständigkeit gegen Korrosion, Abrieb, Temperaturschock und thermische Ermüdung aus, so dass es sich für Kesselauskleidungen oder feuerfeste Auskleidungen in Kesseln oder feuerfesten Materialien eignet.
Als feuerfestes Material kann Silicastaub in Hochöfen, Brennöfen und Muffeln als feuerfestes Produkt eingesetzt werden. Auch Industrieöfen sowie Anwendungen zum Schmelzen/Sintern von Nichteisenmetallen profitieren in hohem Maße von seinem Einsatz. Darüber hinaus übertrifft seine hervorragende Abriebfestigkeit die von Gusseisen, während sie dreimal so hoch ist wie die von Aluminiumoxid, so dass es sich ideal für Laufräder, Pumpenräume, Zyklone und Rohrleitungen eignet.
Mit einer Mohshärte, die der von Diamant nahe kommt, ist Aluminiumoxid das härteste verfügbare synthetische Material und eignet sich aufgrund seiner Zähigkeit und Langlebigkeit ideal als Schleifmittel für Schleifscheiben, Papierschleifgewebe, Ölschieferprodukte und elektrische Heizelemente. Der niedrige Ausdehnungskoeffizient, die gute Leitfähigkeit und die Beständigkeit gegen chemische Angriffe durch aggressive Materialien machen Aluminiumoxid zu einer attraktiven Alternative zu herkömmlichen Halbleitern für Hochtemperaturanwendungen.
Korrosionsbeständigkeit
Siliziumkarbid ist eine der stärksten und härtesten Industriekeramiken auf dem Markt. Es zeichnet sich durch eine außergewöhnliche Haltbarkeit unter schwierigen Bedingungen wie hohen Temperaturen, chemischer Korrosion und extremer Abnutzung aus. Angesichts dieser beeindruckenden Lebensdauer haben sich Siliziumkarbidrohre schnell zu einer der ersten Wahl für Industrien entwickelt, die nach mehr Produktivität und Innovation streben.
Die Herstellung von Siliziumkarbid kann komplex sein, doch die Ergebnisse sind für die Industrie von großem Nutzen. Diese fortschrittliche Keramik ist entscheidend für den Einsatz in Sektoren, die kompromisslose Leistung unter extremen Betriebsbedingungen erfordern - Metallurgie, Schleifmittel- und Feuerfestindustrie, um nur drei Beispiele zu nennen - und revolutioniert die Funktionsweise dieser Industrien, indem sie ihre Möglichkeiten ständig erweitert.
Korrosionsbeständigkeit ist ein wesentliches Merkmal aller Industrierohre, und Siliziumkarbidrohre sind da keine Ausnahme. Aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber rauen Chemikalien und Umgebungsbedingungen hat es sich in vielen Branchen schnell zur ersten Wahl entwickelt. Darüber hinaus übertrifft die mechanische Festigkeit von Siliziumkarbid sogar die von Keramikmaterialien!
Die hochentwickelten keramischen Rohrbündelwärmetauscher Umax von CG Thermal verwenden alpha-gesinterte Siliziumkarbidrohre (SiC) mit PTFE- oder PFA-Auskleidung, um ein effizientes Wärmeübertragungssystem für schwer zu reinigende chemische Prozesse wie Salz-, Schwefel- und Salpetersäuren, Alkalien, chlorierte Verbindungen usw. zu bieten, ohne dass kostspielige Auskleidungen oder Beschichtungen erforderlich sind.
Siliziumkarbidrohre zeichnen sich durch ihre außergewöhnliche Haltbarkeit aus, da ihre Verschleißfestigkeit der von Diamanten in nichts nachsteht. Dies macht sie zu einer hervorragenden Wahl für Hochgeschwindigkeits- und Hochdruckanwendungen, bei denen andere Materialien schnell erodieren oder brechen könnten.
Siliziumkarbid wird aufgrund seines extrem hohen Schmelzpunkts und seiner geringen Wärmeausdehnung häufig als feuerfestes Material in Industrieöfen eingesetzt. Damit ist es das ideale Material für Komponenten, die extrem hohen Temperaturen und rauen Umgebungen ausgesetzt sind, wie z. B. Tunnelöfen, Herdwagenöfen, Rollenöfen und andere Arten von Industrieöfen.
Wärmeleitfähigkeit
Siliziumkarbid ist ein ausgezeichnetes Material für Rohre, da es aufgrund seiner Härte sowohl hohen Temperaturen und korrosionsverursachenden Chemikalien als auch den mechanischen Belastungen bei Ölbohrungen standhält. Siliziumkarbid hat auch den zusätzlichen Vorteil, dass es aufgrund seiner höheren Temperaturtoleranz als viele Metalllegierungen gegen Rissbildung in den Rohren während der Fördervorgänge beständig ist; darüber hinaus eignet es sich aufgrund seiner Festigkeit als Schutzgehäuse für die Ausrüstung.
Die Wärmeleitfähigkeit misst die Fähigkeit von Materialien, Wärme zu übertragen, und ihr Wert hängt sowohl von ihrer Temperatur als auch von der Entfernung zwischen ihren Ursprungspunkten ab. Sie wird in der Regel in Wm-1K-1 gemessen und durch Multiplikation des Wärmeemissionsgrads (e) mit der spezifischen Wärme (l) bestimmt. Reine Materialien weisen in der Regel eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf, während Legierungen aufgrund von Verunreinigungen, die ihre Reinheit beeinträchtigen, oft eine geringere Leitfähigkeit aufweisen;
Siliziumkarbid zeichnet sich unter den keramischen Werkstoffen durch seine hervorragende Wärmeleitfähigkeit aus, die mit der von Kupfer vergleichbar ist. Siliciumcarbidrohre können mit verschiedenen Techniken hergestellt werden. Am häufigsten werden sie mit gesintertem Siliciumcarbid oder reaktionsgebundenem Siliciumcarbid hergestellt, wobei durch Trockenpressen und Strangpressen dichte keramische Produkte entstehen, die rauen Umgebungen standhalten.
Diese widerstandsfähigen Keramiken werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, von Komponenten für chemische Verarbeitungsanlagen bis zur feuerfesten Auskleidung von Öfen. Aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit sind sie bei den Beschäftigten in der Öl- und Gasindustrie beliebt, während ihre Fähigkeit, sowohl hohen Temperaturen als auch Chemikalien zu widerstehen, sie für die Herstellung von keramischen Isolatoren, Baukeramik und Sanitärkeramik beliebt macht.
Siliziumkarbid zeichnet sich durch seine außergewöhnliche Festigkeit und Verschleißfestigkeit sowie seine Wärmeleitfähigkeit und seinen niedrigen Elastizitätsmodul aus. Außerdem ist es porenfrei, so dass es großen Belastungen standhalten kann, bevor es reißt. Darüber hinaus wird die Temperaturwechselbeständigkeit durch Faktoren wie Elastizitätsmodul/Ausdehnungskoeffizient/Wärmeleitfähigkeit/Umgebungsmediumgröße/externe mechanische Belastungen bestimmt.
Thermoelement-Schutz
Thermoelementrohre schützen Thermoelementfühler, indem sie eine physische Barriere zwischen dem Fühler und seiner Umgebung bilden und so das Risiko oder die Beschädigung des Fühlers verringern sowie genaue Temperaturaufzeichnungen liefern. Sie müssen jedoch sowohl hohen Temperaturen als auch chemisch aggressiven Umgebungen standhalten - etwas, das Siliziumkarbid dank seiner feuerfesten Eigenschaften, die es ihm ermöglichen, extremer Hitze zu widerstehen, ohne sich auszudehnen, hervorragend beherrscht.
Siliziumkarbidrohre bieten hervorragende thermische Eigenschaften und sind eine erschwingliche und langfristige Lösung für die Abschirmung von Temperatursensoren. Edelstahlrohre können zwar angemessene thermische Eigenschaften aufweisen, ihre Lebensdauer kann jedoch mit der Zeit beeinträchtigt werden. Siliziumkarbidrohre bieten eine größere thermische Stabilität und sind insgesamt kostengünstiger.
Siliziumkarbidrohre von ACE gibt es in vielen Größen und Formen, damit Sie für jede Anwendung das passende Produkt finden. Sie können einzeln oder in großen Mengen bestellen, die Lieferung erfolgt in der Regel innerhalb von ein bis vier Wochen ab Bestelldatum.
Der Schutz von Siliziumkarbidrohren ist in Hochtemperaturumgebungen wie Gasflammen erforderlich. Im Gegensatz zu Thermoelementen aus blankem Draht bieten Siliziumkarbidrohre jedoch eine bessere Feuerfestigkeit und Beständigkeit gegen Abplatzungen, was sie langlebiger macht, während sie gleichzeitig immun gegen Zink-, Aluminium- und Bleisäuren sowie Laugen sind.
Siliziumkarbid bietet mehr als nur Wärmeschutz - es gewährleistet auch genaue Messwerte von Thermoelementen, indem es als Isolierrohr dient, das sie vor rauen Umwelteinflüssen wie direkter Hitze oder chemischen Verbindungen schützt, die die Messwerte verändern und zu ungenauen Temperaturmessungen führen könnten.
Die Isolationseigenschaften machen Rohre ideal für Anwendungen, bei denen die Perlen extremen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, wie die Studie von Hindasageri et al. [1] über Gasflammen-Thermoelemente ohne Isolierung ergab, dass die Perlen mindestens 10 mm in die Flamme eindringen sollten, um den Konvektionsverlust des Drahtes zu minimieren und stabile Temperaturmesswerte zu erzielen; und ihre Auswirkungen auf die Temperaturmesswerte der Perlen hängen von der Leitfähigkeit, dem Emissionsvermögen und den geometrischen Eigenschaften der Rohre ab.