Γιατί οι σωλήνες καρβιδίου πυριτίου είναι η προτιμώμενη επιλογή για βιομηχανικές διεργασίες

Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα καινοτόμο υλικό ικανό να φέρει επανάσταση στις βιομηχανικές διεργασίες. Αυτή η πρωτοποριακή ουσία αντέχει καλά σε ακραίες θερμοκρασίες, λειαντικά περιβάλλοντα και διάβρωση, ενώ προσφέρει εξαιρετική αντοχή και μακροζωία.

Οι σωλήνες καρβιδίου του πυριτίου έχουν τη δεύτερη θέση μετά το διαμάντι σε σκληρότητα και μπορούν να μεταφέρουν χημικές ουσίες χωρίς υποβάθμιση - δύο χαρακτηριστικά που τους καθιστούν ιδανικούς για εξαρτήματα της βιομηχανίας ενέργειας.

Σκληρότητα

Το καρβίδιο του πυριτίου (SiC) είναι ένα εξαιρετικά σκληρό υλικό με διαθέσιμες τόσο πολυκρυσταλλικές όσο και μονοκρυσταλλικές μορφές. Έχει σκληρότητα Mohs 9, η οποία υπολείπεται μόλις της σκληρότητας του διαμαντιού. Λόγω αυτής της σκληρότητας και της αντοχής στη χημική διάβρωση και τις υψηλές θερμοκρασίες, το SiC αποτελεί ιδανικό κεραμικό υλικό για εφαρμογές που απαιτούν αντοχή και ανθεκτικότητα.

Το καρβίδιο του πυριτίου που συσσωματώνεται αποτελεί ένα πολύ πυκνό και ισχυρό υλικό που μπορεί να διαμορφωθεί σε σωλήνες, ράβδους και σφαιρίδια. Η American Elements παρέχει αυτό το προηγμένο υλικό σε διάφορες τυποποιημένες διαμέτρους μαζί με άλλα κατεργασμένα ή χυτά σχήματα για διάφορες κατεργασμένες και χυτές εφαρμογές, καθώς και προσαρμοσμένες συνθέσεις ειδικά προσαρμοσμένες σε συγκεκριμένες εφαρμογές και στόχους για εναπόθεση λεπτών υμενίων.

Το καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να αντέξει σε σκληρά περιβάλλοντα και να λειτουργήσει κάτω από δύσκολες συνθήκες, καθιστώντας το ιδανικό για εφαρμογές στη βιομηχανία ενέργειας. Αυτό είναι ιδιαίτερα εμφανές κατά την παραγωγή σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα, όπου η απόδοση και η μακροζωία των σωλήνων είναι ζωτικής σημασίας για την αποδοτικότητα και την ασφάλεια των εγκαταστάσεων. Το καρβίδιο του πυριτίου διαθέτει επίσης εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, την τριβή, το θερμικό σοκ και τη θερμική κόπωση, καθιστώντας το κατάλληλο για επενδύσεις λεβήτων ή πυρίμαχες επενδύσεις σε λέβητες ή πυρίμαχα υλικά.

Ως πυρίμαχο υλικό, ο πυριτικός καπνός μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε υψικαμίνους, κλιβάνους και καμινάδες ως πυρίμαχο προϊόν. Επιπλέον, οι βιομηχανικοί κλίβανοι καθώς και οι εφαρμογές τήξης/συσσωμάτωσης μη σιδηρούχων μετάλλων επωφελούνται επίσης σε μεγάλο βαθμό από τη χρήση του. Επιπλέον, η ανώτερη αντοχή του στην τριβή ξεπερνά αυτή του χυτοσίδηρου, ενώ είναι τριπλάσια αυτής της αλουμίνας, γεγονός που το καθιστά ιδανικό για πτερωτές, αντλιοστάσια, κυκλώνες και αγωγούς.

Η σκληρότητα κατά Mohs κοντά στη σκληρότητα του διαμαντιού καθιστά την αλουμίνα το σκληρότερο συνθετικό υλικό που υπάρχει, ενώ η σκληρότητα και η ανθεκτικότητά της την καθιστούν ιδανική για χρήση ως λειαντικό σε τροχούς λείανσης, λειαντικά υφάσματα από χαρτί, ορυκτά προϊόντα από σχιστόλιθο, καθώς και σε ηλεκτρικά θερμαντικά στοιχεία. Ο χαμηλός συντελεστής διαστολής της αλουμίνας, η καλή αγωγιμότητα και η αντοχή της σε χημικές επιθέσεις από επιθετικά υλικά την καθιστούν ελκυστική εναλλακτική λύση έναντι των παραδοσιακών ημιαγωγών για εφαρμογές υψηλών θερμοκρασιών.

Αντοχή στη διάβρωση

Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα από τα ισχυρότερα και σκληρότερα βιομηχανικά κεραμικά της αγοράς. Διαθέτει εξαιρετική αντοχή σε δύσκολες συνθήκες, όπως υψηλές θερμοκρασίες, χημική διάβρωση και ακραία φθορά. Δεδομένης αυτής της εντυπωσιακής διάρκειας ζωής, οι σωλήνες καρβιδίου του πυριτίου έχουν γίνει γρήγορα μια από τις επιλογές των βιομηχανιών που προσπαθούν να επεκτείνουν την παραγωγικότητα και την καινοτομία.

Η κατασκευή καρβιδίου του πυριτίου μπορεί να είναι πολύπλοκη, αλλά τα αποτελέσματά της είναι εξαιρετικά ευεργετικά για τη βιομηχανία. Αυτό το προηγμένο κεραμικό είναι ζωτικής σημασίας για χρήση σε τομείς που απαιτούν ασυμβίβαστες επιδόσεις σε ακραίες συνθήκες λειτουργίας - μεταλλουργία, βιομηχανίες λειαντικών και πυρίμαχων υλικών για να αναφέρουμε μόνο τρία παραδείγματα - φέρνοντας επανάσταση στον τρόπο λειτουργίας αυτών των βιομηχανιών, ενώ διευρύνει συνεχώς τις δυνατότητές τους.

Η αντοχή στη διάβρωση είναι αναπόσπαστο χαρακτηριστικό κάθε βιομηχανικού σωλήνα, και οι σωλήνες καρβιδίου του πυριτίου δεν αποτελούν εξαίρεση. Λόγω της ικανότητάς του να αντέχει σε σκληρές χημικές ουσίες και περιβάλλοντα, έχει γίνει γρήγορα η επιλογή πολλών βιομηχανιών. Επιπλέον, η μηχανική αντοχή του καρβιδίου του πυριτίου ανταγωνίζεται ακόμη και εκείνη των κεραμικών υλικών!

Οι προηγμένοι κεραμικοί εναλλάκτες θερμότητας Umax της CG Thermal χρησιμοποιούν σωλήνες καρβιδίου του πυριτίου (SiC) με επένδυση PTFE ή PFA για να παρέχουν ένα αποτελεσματικό σύστημα μεταφοράς θερμότητας για χημικές διεργασίες που είναι δύσκολο να καθαριστούν, όπως υδροχλωρικό, θειικό και νιτρικό οξύ, αλκαλικές χλωριωμένες ενώσεις κ.λπ. χωρίς την ανάγκη δαπανηρών επενδύσεων ή επιστρώσεων.

Οι σωλήνες καρβιδίου του πυριτίου ξεχωρίζουν ως εξαιρετικά ανθεκτικοί, δεδομένου ότι η αντοχή τους στη φθορά και τη φθορά ανταγωνίζεται εκείνη των διαμαντιών. Αυτό τους καθιστά εξαιρετική επιλογή για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας και υψηλής πίεσης, όπου άλλα υλικά θα μπορούσαν να διαβρωθούν ή να σπάσουν γρήγορα.

Το καρβίδιο του πυριτίου χρησιμοποιείται συχνά ως πυρίμαχο υλικό σε βιομηχανικούς κλιβάνους λόγω του εξαιρετικά υψηλού σημείου τήξης και του χαμηλού ρυθμού θερμικής διαστολής του, καθιστώντας το ιδανικό υλικό για εξαρτήματα που εκτίθενται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και σκληρά περιβάλλοντα, όπως κλίβανοι σήραγγας, κλίβανοι μεταφοράς, κλίβανοι κυλίνδρων και άλλοι τύποι βιομηχανικών κλιβάνων.

Θερμική αγωγιμότητα

Το καρβίδιο του πυριτίου αποτελεί εξαιρετικό υλικό για σωλήνες, καθώς η σκληρότητά του επιτρέπει να αντέχει τόσο στις υψηλές θερμοκρασίες και τις χημικές ουσίες που προκαλούν διάβρωση, όσο και στις μηχανικές καταπονήσεις που επιβάλλονται κατά τις εργασίες γεώτρησης πετρελαίου. Το καρβίδιο του πυριτίου έχει επίσης το πρόσθετο πλεονέκτημα ότι αντιστέκεται σε ρωγμές σωλήνων κατά τη διάρκεια διαδικασιών εξόρυξης λόγω της υψηλότερης ανοχής του στη θερμοκρασία σε σχέση με πολλά μεταλλικά κράματα- επιπλέον, η αντοχή του το καθιστά κατάλληλο ως προστατευτικό περίβλημα για τον εξοπλισμό.

Η θερμική αγωγιμότητα μετρά την ικανότητα των υλικών να μεταφέρουν θερμότητα και η τιμή της εξαρτάται τόσο από τη θερμοκρασία όσο και από την απόσταση μεταξύ των σημείων προέλευσής τους. Συνήθως μετράται σε Wm-1K-1 και προσδιορίζεται πολλαπλασιάζοντας τη θερμική εκπομπή (e) επί την ειδική θερμότητα (l). Τα καθαρά υλικά παρουσιάζουν συνήθως υψηλή θερμική αγωγιμότητα, ενώ τα κράματα συχνά παρουσιάζουν μειωμένη αγωγιμότητα λόγω προσμίξεων που επηρεάζουν την καθαρότητά τους,

Το καρβίδιο του πυριτίου ξεχωρίζει μεταξύ των κεραμικών υλικών λόγω της εξαιρετικής θερμικής αγωγιμότητάς του- συγκρίσιμη με αυτή του χαλκού. Οι σωλήνες καρβιδίου του πυριτίου μπορούν να κατασκευαστούν με διάφορες τεχνικές- πιο συχνά με διεργασίες καρβιδίου πυριτίου πυροσυσσωματωμένου ή καρβιδίου πυριτίου συνδεδεμένου με αντίδραση που περιλαμβάνουν ξηρή συμπίεση και εξώθηση για την παραγωγή πυκνών κεραμικών προϊόντων που μπορούν να αντέξουν σε σκληρά περιβάλλοντα.

Αυτά τα ανθεκτικά κεραμικά μπορούν να βρεθούν σε διάφορες εφαρμογές, από εξαρτήματα εξοπλισμού χημικής επεξεργασίας έως την πυρίμαχη επένδυση κλιβάνων. Η εξαιρετική αντοχή τους στη διάβρωση τα καθιστά δημοφιλή μεταξύ των εργαζομένων στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, ενώ η ικανότητά τους να αντέχουν τόσο σε υψηλές θερμοκρασίες όσο και σε χημικές ουσίες τα καθιστά δημοφιλή για την κατασκευή κεραμικών μονωτήρων, κεραμικών κατασκευών και ειδών υγιεινής.

Το καρβίδιο του πυριτίου ξεχωρίζει για την εξαιρετική αντοχή και αντοχή στη φθορά, καθώς και για τη θερμική αγωγιμότητα και το χαμηλό μέτρο ελαστικότητας, καθώς και για το γεγονός ότι είναι μη πορώδες, ώστε να αντέχει μεγάλες τάσεις πριν από τη δημιουργία ρωγμών. Επιπλέον, η αντοχή του σε θερμικό σοκ καθορίζεται από παράγοντες όπως το μέτρο ελαστικότητας/συντελεστής διαστολής/θερμική αγωγιμότητα/μέγεθος περιβαλλοντικού μέσου/εξωτερικές μηχανικές φορτίσεις.

Προστασία θερμοζεύγους

Οι σωλήνες θερμοζεύγους προστατεύουν τους αισθητήρες θερμοζεύγους δημιουργώντας ένα φυσικό φράγμα μεταξύ του αισθητήρα τους και του περιβάλλοντός του, μειώνοντας έτσι τον κίνδυνο ή τη βλάβη του, καθώς και παρέχοντας ακριβείς καταγραφές θερμοκρασίας. Πρέπει, ωστόσο, να αντέχουν τόσο σε υψηλές θερμοκρασίες όσο και σε χημικά επιθετικά περιβάλλοντα - κάτι στο οποίο το καρβίδιο του πυριτίου υπερέχει χάρη στις πυρίμαχες ιδιότητές του, οι οποίες του επιτρέπουν να αντέχει σε ακραίες θερμοκρασίες χωρίς να διαστέλλεται και μπορεί να έρθει είτε σε μορφή οξειδίου είτε σε μορφή νιτριδίου για την παραγωγή.

Οι σωλήνες καρβιδίου του πυριτίου προσφέρουν ανώτερες θερμικές ιδιότητες και αποτελούν μια προσιτή και μακροπρόθεσμη λύση για την προστασία της θωράκισης των αισθητήρων θερμοκρασίας. Ενώ οι σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα μπορεί να παρέχουν επαρκείς θερμικές ιδιότητες, η διάρκεια ζωής τους μπορεί να μειωθεί με την πάροδο του χρόνου. Οι σωλήνες καρβιδίου πυριτίου προσφέρουν μεγαλύτερη θερμική σταθερότητα, ενώ είναι συνολικά πιο οικονομικοί.

Οι σωλήνες καρβιδίου πυριτίου της ACE διατίθενται σε πολλά μεγέθη και σχήματα, ώστε να σας προσφέρουν το ιδανικό αποτέλεσμα για κάθε εφαρμογή. Μπορείτε να παραγγείλετε μεμονωμένα ή μαζικές παραγγελίες, ενώ η παράδοση γίνεται γενικά μία έως τέσσερις εβδομάδες από την ημερομηνία παραγγελίας.

Η προστασία των σωλήνων καρβιδίου πυριτίου απαιτείται σε περιβάλλοντα υψηλών θερμοκρασιών, όπως φλόγες αερίων. Ωστόσο, σε αντίθεση με τα θερμοστοιχεία γυμνού σύρματος, οι σωλήνες καρβιδίου πυριτίου προσφέρουν καλύτερη αντοχή σε διάθλαση και αποκόλληση, καθιστώντας τους πιο ανθεκτικούς, ενώ παραμένουν απρόσβλητοι στην οξύτητα του ψευδαργύρου, του αλουμινίου, του μολύβδου καθώς και των αλκαλίων.

Το καρβίδιο του πυριτίου παρέχει κάτι περισσότερο από απλή θερμική προστασία - εξασφαλίζει επίσης ακριβείς μετρήσεις από τα θερμοστοιχεία, καθώς χρησιμεύει ως μονωμένος σωλήνας που τα προστατεύει από σκληρά περιβαλλοντικά στοιχεία, όπως η άμεση θερμότητα ή οι χημικές ενώσεις που θα μπορούσαν να αλλοιώσουν τις μετρήσεις και να οδηγήσουν σε ανακριβείς μετρήσεις θερμοκρασίας.

Οι μονωτικές ιδιότητες καθιστούν τους σωλήνες ιδανικούς για εφαρμογές όπου οι χάντρες εκτίθενται σε ακραίες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, όπως η μελέτη των Hindasageri κ.ά. [1] σε θερμοζεύγη φλόγας αερίου χωρίς μόνωση αποκάλυψε ότι η διείσδυση της χάντρας πρέπει να φτάνει τουλάχιστον 10 mm μέσα στη φλόγα για να ελαχιστοποιηθεί η απώλεια συναγωγής του σύρματος και να επιτευχθούν σταθερές μετρήσεις θερμοκρασίας- και η επίδρασή τους στις μετρήσεις θερμοκρασίας της χάντρας εξαρτάται από την αγωγιμότητα, την ικανότητα εκπομπής και τις ιδιότητες γεωμετρίας των σωλήνων.