Elemente de încălzire din carbură de siliciu pentru cuptoare industriale

Carbură de siliciu este un material extrem de rezistent, capabil să suporte temperaturi ridicate fără a se sparge sau a se fisura, ceea ce îl face potrivit pentru utilizarea în numeroase cuptoare industriale.

Cu toate acestea, durata lor de viață este limitată de intensitatea curentului care poate fi aplicat; rezistența lor variază în funcție de temperatură și de timp.

Rezistent la coroziune

Carbură de siliciu este un compus cristalin extrem de dur, format din siliciu și carbon, utilizat de mult timp ca material industrial. De la hârtie abrazivă la unelte de tăiere, acesta este folosit într-o gamă largă de aplicații, de la elemente de încălzire tubulare pentru cuptoare industriale până la piese pentru pompe, motoare de rachetă și substraturi semiconductoare pentru diode emițătoare de lumină.

Elementele de încălzire din carbură de siliciu își datorează durata lungă de viață și eficiența energetică unui efect cunoscut sub denumirea de “încălzire prin efectul Joule”. Atunci când un curent electric trece printr-un element, acesta se încălzește, încălzind totodată și materialul din jurul său. Pe măsură ce rezistența crește în timp, este nevoie de un curent electric mai mic pentru a genera același nivel de căldură; acest lucru face ca elementele de încălzire din carbură de siliciu să fie foarte eficiente din punct de vedere energetic.

Elementele de încălzire din carbură de siliciu de bună calitate dispun de limite fixe de curent, ceea ce înseamnă că curentul este limitat prin stabilirea unei valori maxime. Acest lucru permite elementului să atingă și să mențină temperatura de funcționare cu precizie, eliminând în același timp depășirile de temperatură care apar în cazul controlului cu curent variabil.

Disilicidul de molibden (MoSi₂) și carbură de siliciu (SiC) constituie elemente de încălzire electrice eficiente la temperaturi ridicate, destinate diverselor aplicații, în funcție de cerințele dumneavoastră specifice. Rezistența mai mare la oxidare a MoSi₂ permite utilizarea acestuia în medii bogate în oxigen, la temperaturi de până la 1600 °C; pe de altă parte, SiC oferă o rezistență mecanică superioară, precum și toleranță la șocuri termice.

Temperatură ridicată

Elementele de încălzire din carbură de siliciu au capacitatea de a rezista la temperaturi mai ridicate decât cele metalice, ceea ce le face o alegere excelentă pentru aplicații care necesită condiții de temperatură ridicată, cum ar fi cuptoarele și furnalele pentru ceramică, instalațiile de tratament termic al metalelor, aplicațiile aerospațiale sau tratamentele termice ale metalelor.

Aceste materiale rezistente pot suporta temperaturi de până la 1625 °C fără a se topi sau a prezenta fisuri, fiind, de asemenea, rezistente la substanțe chimice și la medii corozive. Fabricate dintr-un material refractar extrem de dur și casant, aceste piese durabile asigură o durată lungă de viață.

Datorită coeficientului redus de dilatare termică, carbură de siliciu poate rezista la schimbări rapide de temperatură fără a se deforma, ceea ce o face o alegere excelentă pentru medii care necesită structuri stabile în condiții de temperatură ridicată.

La temperaturi mai ridicate, elementele de încălzire pot deveni susceptibile la oxidare, ceea ce duce la expunerea unei cantități mai mari de material conductiv și la creșterea rezistenței electrice a acestora. Pentru a contracara acest efect, este important să se controleze temperatura la care sunt expuse.

Elementele de încălzire din carbură de siliciu sunt disponibile în diverse forme și dimensiuni, pentru a se adapta la diferite tipuri de echipamente și procese, de la modele cu o singură tijă până la modele cu mai multe ramuri, care îndeplinesc cerințele specifice ale aplicațiilor. Elementele din carbură de siliciu Globar HD au fost proiectate pentru a rezista chiar și celor mai solicitante aplicații; acestea prezintă zone active din carbură de siliciu recristalizată, legată prin reacție, concepută pentru a rezista la oxidare cauzată de substanțele volatile din proces sau de atmosferele reactive, precum și pentru aplicații cu deschidere mare și sarcini grele – fiind perfecte pentru aplicații cu deschidere mare!

Rezistență ridicată

Încălzitoarele electrice din carbură de siliciu au depășit alternativele metalice în numeroase aplicații datorită proprietăților lor superioare de rezistență, devenind astfel o alegere populară în cuptoarele electrice de înaltă temperatură utilizate în industria ceramică, a sticlei, în analize, metalurgie și fabricarea utilajelor. Alte avantaje față de încălzitoarele metalice includ rezistența la temperaturi de funcționare mai ridicate, rezistența la coroziune și durata de viață mai lungă.

Elementul EREMA este un element de încălzire de tip rezistență, conceput pentru a transforma energia electrică în energie termică prin aplicarea legii lui Joule (W = I²R). Aceste elemente dispun de o zonă de încălzire alcătuită din carbură de siliciu alfa verde recristalizată, concepută pentru a asigura o rezistență maximă la coroziune și oxidare în medii cu gaze de proces. Ele sunt disponibile în mod standard în dimensiuni și geometrii standard, însă pot fi realizate și modele personalizate, în funcție de cerințele specifice ale procesului.

Carbură de siliciu, un compus cristalin extrem de dur format din siliciu și carbon, care se găsește în stare naturală în minerale rare precum moissanitul, corindonul și kimberlitul, precum și produs sintetic în diverse variante dopate cu bor, fosfor sau aluminiu, este un compus extrem de dur, cu proprietăți termice și mecanice remarcabile, precum temperaturi ridicate de sublimare pentru topire sau sublimare și o conductivitate termică excelentă.

Elementele de încălzire din carbură de siliciu se deteriorează în timpul utilizării din cauza oxidării la nivelul granițelor dintre granule, formând o peliculă de siliciu care crește rezistența și le scurtează durata de viață. Pentru a reduce la minimum oxidarea, folosiți-le la sarcini mai mici decât cele indicate pe ele și în mod continuu. Acest lucru ar putea fi de ajutor.

Durată lungă de viață

Se știe că elementele de încălzire din carbură de siliciu rezistă la temperaturi extreme, fără a-și pierde prea mult din performanță în urma utilizării repetate, chiar și în medii ostile, și sunt rezistente la coroziune – calități care fac din carbură de siliciu o componentă esențială a cuptoarelor industriale și de laborator.

Elementele din carbură de siliciu au numeroase aplicații, de la tratamentul termic al metalelor și producția de ceramică, până la producția de sticlă și fabricarea semiconductoarelor. Carbură de siliciu este disponibilă în diverse forme, dimensiuni și geometrii, pentru a răspunde cerințelor specifice ale fiecărui proces și echipament în parte.

Factorii de mediu influențează, de asemenea, durata de viață a elementelor; vaporii de apă, oxizii de azot, clorura de hidrogen, gazele alcaline și oxizii metalici corodează elementele din carbură de siliciu, reducându-le semnificativ durata de viață. În mod ideal, elementele ar trebui amplasate în medii uscate pentru a asigura o durată de viață maximă.

Inspecția și întreținerea periodică pot prelungi considerabil durata de viață a elementelor din carbură de siliciu. Straturile de aluminiu de la ambele capete trebuie verificate pentru a depista semne de deteriorare sau degradare; de asemenea, trebuie verificate etanșeitatea și alinierea. În plus, elementele trebuie examinate periodic pentru a depista semne de oxidare, înnegrire sau fisuri, pentru a asigura o durată de viață și o productivitate maxime.

Elementul de încălzire din carbură de siliciu de tip DM este prevăzut cu două secțiuni filetate M14, concepute pentru a fi solicitate simultan, contribuind astfel la reducerea nivelului de solicitare și la prelungirea duratei sale de viață. În plus, un orificiu cu filet interior M5 permite conectarea directă la sursele de alimentare ale clientului, fără riscul expunerii grafitului în urma conexiunilor directe la sursa de alimentare.