炭化ケイ素(SiC)は、驚異的な強度と弾力性を備えた素晴らしい素材です。高温、過酷な化学薬品、耐食性に耐えることができ、これらの特性によりSiCは比類のない材料となっています。
プロジェクトで炭化ケイ素チューブを選択する際には、温度、圧力、腐食しやすい環境、サイズ/形状など、いくつかの要素を考慮する必要があります。このガイドでは、これらの問題を取り上げているため、お客様のセットアップの要件に最適な情報を得た上で決定することができます。
硬度
炭化ケイ素は、耐摩耗性、耐食性、熱安定性、曲げ強度、化学的不活性などの優れた特性を持つ革新的なセラミック材料です。モース硬度は9で、ダイヤモンドに近い硬度を誇ります。炭化ケイ素の破壊特性は、研削砥石、紙や布の研磨材に非常に有用です。さらに、工業炉の部品として、非常に高い温度に耐えながら、熱カップル保護材として機能します。
耐食性は、攻撃種からの攻撃速度と保護酸化膜の補充速度、および各攻撃種からのそれぞれの攻撃速度のバランスに依存する。このバランスは、基材の清浄度、不純物、焼結助剤などの要因のほか、攻撃種との直接的な反応履歴(大気中の活性酸素の利用可能性、攻撃種のpHレベル、コーティング皮膜の化学組成など)によって影響を受ける可能性がある。
焼結SiCは、その靭性からヘルメットやボディーアーマーの複合装甲材料に広く採用されている。さらに、鋼のライニング材と比較して優れた弾性率と圧縮強度を持つことから、高炉のライニング材として採用されることも多い。また、ステンレス鋼のライニング材などと比べて寿命が長いだけでなく、非常に高速の衝撃にも耐えることができる。
炭化ケイ素チューブは、電力産業用途から航空宇宙用途まで、さまざまな分野の用途に対応するため、さまざまなサイズと形状を取り揃えています。炭化ケイ素チューブは、極端な温度、腐食性化学物質、過酷な環境などの過酷な環境に耐えることに優れており、電力産業用途での使用に特に適しています。これらの製品は、その性能を向上させるために様々なコーティングを施すことができ、優れた耐摩耗性、優れた寸法安定性、低熱膨張係数を誇ります。これらの特性により、セラミック・チューブ部品は、耐腐食性の原子炉部品だけでなく、化学および製紙産業におけるスプレー・ノズルやその他のセラミック・チューブ部品としても人気の高い選択肢となっています。セラミック・チューブの寿命を維持し、保管や輸送の過程で起こりうるあらゆる損傷を防止する。
耐食性
炭化ケイ素は、過酷な化学薬品や温度にも耐え、優れた耐食性を持つ非常に耐久性のある材料で、産業用途に理想的です。炭化ケイ素チューブは、浸食や腐食の問題を生じることなく高温に耐えるため、多くの鋳造工程に最適であり、鋳造工場のサーマル・カップル・プロテクターとしてよく利用されています。
炭化ケイ素耐火物は、セラミックや金属に比べて製造にかかるエネルギーコストが低く、耐久性にも優れています。さらに、その柔軟な特性により、さまざまな形状に簡単に加工することができます。
炭化ケイ素は、優れた熱伝導体として際立っています。この特性により、加熱システムの効率を大幅に向上させると同時に、エネルギーコストを削減し、生産性を向上させることができます。さらに、炭化ケイ素の安定性は、時間の経過とともにひび割れたり劣化したりする可能性のある他の耐火物よりも優れています。
炭化ケイ素チューブは、優れた熱伝導性を誇るだけでなく、優れた耐薬品性も備えています。石炭スラグや酸化剤のような様々な物質による腐食障害を経験することなく、幅広い温度変化に耐えることができ、実際、炉の内張りとして使用されているほどです!
腐食は、さまざまな環境においてその影響に影響を与える複数の変数を持つ複雑なプロセスである。科学者たちは、競合する化学反応、輸送目的に必要な物質輸送メカニズム、表面や微細構造の形態の変化を考慮したモデルを作成することで、炭化ケイ素や窒化ケイ素材料の腐食を理解するために大きな進歩を遂げた。
炭化ケイ素保護管は、あらゆる形状、サイズ、長さのものがあり、通常、粉末材料を高温で焼結することにより製造されます。ヘキソロイは、その優れた焼成表面仕上げ、厳密な寸法管理、微細な粒径により、しばしば選ばれています。これらすべての品質が、メーター寿命の延長に役立つ製品となっています。
熱伝導率
炭化ケイ素は、多くの金属合金よりも高い熱伝導性と酸に対する耐食性を誇り、工業炉や熱電対保護管など熱効率が重要な用途に最適な材料です。
材料の熱伝導率は、その表面積を熱エネルギーがどれだけ通過し、その分布面積に分散されるかに依存する。熱伝導率が高くなると、一定の面積をエネルギーが速く流れるようになります。
炭化ケイ素の熱伝導率に影響を与える要因は様々である。そのひとつが表面原子密度であり、表面原子の数が多いほど熱伝導率は高くなる。原子密度も一役買っており、高密度の材料は低密度の材料よりも熱伝導率が低くなる傾向があります。
炭化ケイ素の熱伝導率は、その結晶構造によっても決まる。より多くの結晶が生成されれば、表面がより滑らかになり、結晶間の接触点が増えるため、熱伝導率が高くなります。
炭化ケイ素は、熱伝導率が高いだけでなく、強度や耐酸腐食性など多くの優れた特性を持ち、熱膨張率が低く、温度耐久性にも優れているため、スプレーノズル、ショットブラストノズル、サイクロン部品などに多く使用されています。
用途に合った炭化ケイ素チューブを選ぶ際には、使用温度、化学的適合性、サイズを考慮することが重要です。そうすることで、最適なチューブが可能な限り長期間にわたり意図した性能を発揮し、プロジェクトを効果的かつ効率的に完了することができます。
強さ
炭化ケイ素チューブは、優れた耐久性、耐摩耗性、耐高温性、耐食性を備えた工業工学の驚異であり、酸性物質や腐食性物質を含む用途に最適な材料です。
これらのセラミック・チューブは、いくつかの工程を経て製造されるが、そのうちの2つの選択肢は、反応接合と焼結である。反応結合炭化ケイ素は、SiCと炭素粒子の混合物の成形体に液体ケイ素を注入して形成され、この液体ケイ素がSiC粒子と反応してケイ素原子を放出し、さらにそれ自身の粒子を形成して多層構造を作り出し、これを焼結して所望の密度を得ることができる。焼結は、高密度が必要な場合に使用される。急速な加熱と冷却のサイクルを使用することで、望ましい機械的特性を持つ固体材料を迅速に製造することができる。
どのような製造方法が採用されていても、セラミック管は非常に弾力性があります。熱湯を含む極端な温度や高圧にも耐えることができます。さらに、腐食の原因となる化学物質にも耐性があるため、液体や気体が常に流れる用途に最適です。
炭化ケイ素チューブは物理的強度だけでなく、卓越した電気特性も備えています。入力インピーダンスとノイズが低いため、高出力/高周波アプリケーションに最適です。さらに、そのユニポーラ特性は安定した動作電位を提供し、航空宇宙から発電まで幅広い産業での使用に適しています。
化学処理用途では、耐摩耗性や耐摩耗性に優れた材料が求められることが多く、プラスチックは鋼管の優れた代替材料となります。直管、フランジ付き管、エビ腰曲げ管など、さまざまな用途のニーズに合わせてさまざまな形状やサイズに加工できるプラスチックは、従来の鋼管に代わる魅力的なソリューションです。
ヘキソロイSE焼結炭化ケイ素は、優れた耐食性と耐摩耗性、低熱膨張係数を特徴とし、コーティング産業で使用されるシェル&チューブ式熱交換器に最適な材料です。超高温に耐えなければならないサーマル・カップル・プロテクターにも最適です。