Чому трубки з карбіду кремнію є найкращим вибором для промислових процесів

Карбід кремнію - це інноваційний матеріал, здатний революціонізувати промислові процеси. Ця революційна речовина добре протистоїть екстремальним температурам, абразивним середовищам і корозії, пропонуючи при цьому виняткову міцність і довговічність.

Трубки з карбіду кремнію поступаються лише алмазу за твердістю і можуть транспортувати хімічні речовини без деградації - дві характеристики, які роблять їх ідеальними для компонентів енергетичної галузі.

Твердість

Карбід кремнію (SiC) - надзвичайно твердий матеріал, що існує як у полікристалічній, так і в монокристалічній формі. Його твердість за шкалою Мооса становить 9 одиниць, що трохи менше, ніж у алмазу. Завдяки такій твердості та стійкості до хімічної корозії і високих температур, SiC є ідеальним керамічним матеріалом для застосувань, що вимагають міцності та довговічності.

Спечений карбід кремнію утворює дуже щільний і міцний матеріал, який можна формувати у вигляді труб, стрижнів і гранул. American Elements пропонує цей передовий матеріал різних стандартних діаметрів разом з іншими формами для різних механічної обробки та лиття, а також індивідуальні композиції, розроблені спеціально для конкретних застосувань, і мішені для осадження тонких плівок.

Карбід кремнію витримує суворі умови навколишнього середовища і працює в складних умовах, що робить його ідеальним для застосування в енергетиці. Це особливо очевидно при виробництві вугільних електростанцій, де продуктивність і довговічність труб є життєво важливими для ефективності та безпеки станції. Карбід кремнію також може похвалитися відмінною стійкістю до корозії, стирання, теплового удару і теплової втоми, що робить його придатним для футерування котлів або вогнетривкої футеровки в котлах або вогнетривах.

Як вогнетривкий матеріал діоксид кремнію може використовуватися в доменних печах, печах і муфелях як вогнетривкий продукт. Крім того, промислові печі, а також процеси виплавки та спікання кольорових металів також отримують значну вигоду від його використання. Крім того, його чудова стійкість до стирання перевершує стійкість чавуну і втричі перевищує стійкість глинозему, що робить його ідеальним матеріалом для робочих коліс, насосних станцій, циклонів і трубопроводів.

Твердість за шкалою Мооса, близька до твердості алмазу, робить електрокорунд найтвердішим синтетичним матеріалом, а його в'язкість і довговічність роблять його ідеальним абразивом для шліфувальних кругів, паперової шліфувальної тканини, сланцевих мінеральних продуктів, а також електричних нагрівальних елементів. Низький коефіцієнт розширення, хороша провідність і стійкість до хімічного впливу агресивних матеріалів роблять електрокорунд привабливою альтернативою традиційним напівпровідникам для високотемпературних застосувань.

Стійкість до корозії

Карбід кремнію - одна з найміцніших і найтвердіших промислових керамік на ринку. Він може похвалитися винятковою довговічністю в складних умовах, таких як високі температури, хімічна корозія та екстремальний знос. З огляду на такий вражаючий термін служби, труби з карбіду кремнію швидко стали одним з найпопулярніших варіантів серед галузей промисловості, які прагнуть підвищити продуктивність та впровадити інновації.

Виробництво карбіду кремнію може бути складним процесом, проте його результати надзвичайно корисні для промисловості. Ця вдосконалена кераміка має вирішальне значення для використання в галузях, що вимагають безкомпромісної продуктивності в екстремальних умовах експлуатації - металургії, виробництві абразивів та вогнетривів, і це лише три приклади. Вона революціонізує функціонування цих галузей, постійно розширюючи їхні можливості.

Корозійна стійкість є невід'ємною характеристикою будь-якої промислової труби, і труби з карбіду кремнію не є винятком. Завдяки своїй здатності протистояти агресивним хімічним речовинам і навколишньому середовищу, вони швидко стали кращим вибором у багатьох галузях промисловості. Більше того, механічна міцність карбіду кремнію конкурує навіть з керамічними матеріалами!

У вдосконалених керамічних кожухотрубчастих теплообмінниках Umax від CG Thermal використовуються альфа-спечені трубки з карбіду кремнію (SiC) з футеровкою з ПТФЕ або ПФА для забезпечення ефективної системи теплопередачі для хімічних процесів, які важко очищаються, таких як соляна, сірчана та азотна кислоти, луги, хлоровані сполуки і т.д., без необхідності використання дорогих футеровок або покриттів.

Трубки з карбіду кремнію вирізняються винятковою міцністю, оскільки їхня зносостійкість не поступається стійкості алмазів. Це робить їх чудовим вибором для високошвидкісних застосувань під високим тиском, де інші матеріали можуть швидко стиратися або ламатися.

Карбід кремнію часто використовується як вогнетривкий матеріал в промислових печах завдяки своїй надзвичайно високій температурі плавлення і низькому коефіцієнту теплового розширення, що робить його ідеальним матеріалом для компонентів, які будуть піддаватися впливу надзвичайно високих температур і суворих умов, таких як тунельні печі, човникові печі, роликові печі та інші типи промислових печей.

Теплопровідність

Карбід кремнію є чудовим матеріалом для труб, оскільки його твердість дозволяє йому витримувати як високі температури і хімічні речовини, що викликають корозію, так і механічні навантаження, що виникають під час буріння нафтових свердловин. Карбід кремнію також має додаткову перевагу - він протистоїть розтріскуванню труб під час видобутку завдяки вищій температурній стійкості, ніж багато металевих сплавів; крім того, його міцність робить його придатним для виготовлення захисних кожухів для обладнання.

Теплопровідність вимірює здатність матеріалів передавати тепло, і її значення залежить як від температури, так і від відстані між точками виникнення тепла. Зазвичай вона вимірюється у Вт-1К-1 і визначається шляхом множення коефіцієнта тепловіддачі (e) на питому теплоємність (l). Чисті матеріали зазвичай мають високу теплопровідність, тоді як сплави часто демонструють знижену теплопровідність через домішки, які впливають на їхню чистоту;

Карбід кремнію виділяється серед керамічних матеріалів завдяки своїй чудовій теплопровідності, яку можна порівняти з міддю. Трубки з карбіду кремнію можуть бути виготовлені кількома методами; найчастіше шляхом спікання карбіду кремнію або реакційно зв'язаного карбіду кремнію, які включають сухе пресування та екструзію для отримання щільних керамічних виробів, здатних витримувати суворі умови навколишнього середовища.

Ця витривала кераміка знаходить різноманітне застосування - від компонентів обладнання для хімічної промисловості до вогнетривкої футеровки печей. Відмінна корозійна стійкість робить її популярною серед працівників нафтогазової промисловості, а здатність витримувати високі температури та хімічні речовини робить її популярною для виробництва керамічних ізоляторів, будівельної кераміки та сантехніки.

Карбід кремнію вирізняється винятковою міцністю та зносостійкістю, теплопровідністю та низьким модулем пружності, а також непористістю, що дозволяє йому витримувати великі навантаження до розтріскування. Крім того, його стійкість до термічних ударів визначається такими факторами, як модуль пружності/коефіцієнт розширення/теплопровідність/розмір середовища/зовнішні механічні навантаження.

Захист термопари

Термопарні трубки захищають термопарні датчики, створюючи фізичний бар'єр між датчиком і навколишнім середовищем, зменшуючи таким чином ризик або шкоду для нього, а також забезпечуючи точні температурні записи. Однак вони повинні витримувати як високі температури, так і хімічно агресивні середовища - це те, що карбід кремнію робить найкраще завдяки своїм вогнетривким властивостям, які дозволяють йому протистояти екстремальним температурам, не розширюючись, і може бути виготовлений у формі оксидного або нітридного зв'язку.

Трубки з карбіду кремнію мають чудові термічні властивості і є доступним і довгостроковим рішенням для захисту екрану датчика температури. Хоча трубки з нержавіючої сталі можуть забезпечувати адекватні термічні властивості, їхній термін служби з часом може скоротитися. Трубки з карбіду кремнію забезпечують більшу термічну стабільність, при цьому є більш економічно вигідними.

Трубки з карбіду кремнію від ACE доступні в різних розмірах і формах, щоб забезпечити ідеальну відповідність для будь-якого застосування. Ви можете зробити індивідуальне або оптове замовлення, доставка зазвичай відбувається протягом одного-чотирьох тижнів з моменту замовлення.

Захист трубок з карбіду кремнію необхідний у високотемпературних середовищах, таких як газове полум'я. Однак, на відміну від термопар з голого дроту, трубки з карбіду кремнію мають кращу вогнетривкість і стійкість до відколів, що робить їх більш довговічними, залишаючись при цьому несприйнятливими до цинкової, алюмінієвої, свинцевої кислотності, а також до лугів.

Карбід кремнію забезпечує не лише термічний захист - він також гарантує точні показники термопар, слугуючи ізольованою трубкою, яка захищає їх від жорстких умов навколишнього середовища, таких як пряме нагрівання або хімічні сполуки, які можуть змінити показання і призвести до неточних температурних показників.

Ізоляційні властивості роблять трубки ідеальними для застосувань, де кульки піддаються екстремальним коливанням температури, як, наприклад, у дослідженні Хіндасагері та ін. [1], присвяченому газополуменевим термопарам без ізоляції, показано, що для мінімізації втрат на конвекцію дроту і досягнення стабільних температурних показників занурення кульки в полум'я має сягати щонайменше 10 мм; а їхній вплив на температурні показники кульки залежить від провідності, випромінювальної здатності та геометричних властивостей трубок.