ท่อป้องกันที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์ยึดด้วยไนไตรด์: การใช้งานหลักในอุตสาหกรรมอุณหภูมิสูง

Iในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่รุนแรง ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคืออุณหภูมิสูง สารกัดกร่อน และการกัดเซาะจากโลหะหลอมเหลว การปกป้องอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ท่อป้องกันที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ยึดด้วยไนไตรด์ (NBSiC)วัสดุคอมโพสิตประสิทธิภาพสูงที่ประกอบด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) 70-80% และซิลิคอนไนไตรด์ (Si₃N₄) 20-30% โดดเด่นด้วยคุณสมบัติพิเศษ ได้แก่ ทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 1450℃ (1650-1750℃ ในบรรยากาศเฉพาะ) ทนต่อการกัดกร่อน/การสึกหรอได้ดีเยี่ยม มีเสถียรภาพต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน และมีค่าการนำความร้อนสูงด้านล่างนี้คือแอปพลิเคชันหลักของพวกเขา ซึ่งเน้นให้เห็นว่าพวกเขาสามารถแก้ปัญหาสำคัญสำหรับผู้ผลิตทั่วโลกได้อย่างไร

1. ระบบป้องกันด้วยเทอร์โมคัปเปิล: การตรวจสอบอุณหภูมิอย่างแม่นยำในสภาวะที่รุนแรง

การควบคุมอุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญพื้นฐานต่อคุณภาพและความปลอดภัยในอุตสาหกรรม และเทอร์โมคัปเปิลเป็นเครื่องมือหลักในการวัดอุณหภูมิ อย่างไรก็ตาม ในเตาหลอมอุณหภูมิสูง โรงถลุงโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก และอุปกรณ์อบชุบความร้อน เทอร์โมคัปเปิลที่ไม่มีการป้องกันจะเสียหายได้ง่ายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน การกัดกร่อน หรือการสึกกร่อนจากโลหะหลอมเหลว ซึ่งนำไปสู่การอ่านค่าที่ไม่แม่นยำ การหยุดทำงานโดยไม่คาดคิด และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่สูงท่อป้องกันของ NBSiC ได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องเทอร์โมคัปเปิล ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับสถานการณ์การตรวจสอบอุณหภูมิที่สูงมาก

ด้วยค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ (4.4×10⁻⁶/℃) และความพรุนต่ำ (<1%) ทำให้วัสดุมีความเสถียรทางด้านขนาดและป้องกันการกัดกร่อนจากก๊าซที่เป็นกรด/ด่างและโลหะหลอมเหลว และมีความแข็งระดับโมห์ประมาณ 9 จึงทนต่อการสึกหรอจากฝุ่นละอองได้ดีการใช้งานที่สำคัญ ได้แก่ เตาหลอมเหล็ก เตาหลอมอะลูมิเนียม และเตาเผาเซรามิก ซึ่งท่อ NBSiC ช่วยยืดอายุการใช้งานของเทอร์โมคัปเปิลได้ถึง 3 เท่าหรือมากกว่า เมื่อเทียบกับทางเลือกแบบดั้งเดิม

2. การถลุงและหล่อโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก: การป้องกันกระบวนการที่สำคัญ

อุตสาหกรรมถลุง/หล่ออะลูมิเนียม ทองแดง และสังกะสี กำลังเผชิญกับความท้าทายสำคัญ ได้แก่ การกัดกร่อนจากโลหะหลอมเหลวและความเสี่ยงจากการปนเปื้อนท่อป้องกันของ NBSiC มีบทบาทหลักสองประการในที่นี้ คือ การนำเสนอโซลูชันที่ปรับแต่งได้ตามความต้องการ

ก. ท่อปิดปลายสำหรับป้องกันองค์ประกอบความร้อน

ในเตาหลอมอะลูมิเนียม ชิ้นส่วนทำความร้อนที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์มีความสำคัญอย่างยิ่ง แต่ก็มีความอ่อนไหวต่อการสึกกร่อนจากอะลูมิเนียมหลอมเหลวท่อ NBSiC แบบปิดปลายทำหน้าที่เป็นฉนวนกั้นระหว่างชิ้นส่วนทำความร้อนกับโลหะหลอมเหลว เพื่อยืดอายุการใช้งานและป้องกันการปนเปื้อนด้วยคุณสมบัติการนำความร้อนสูง ทำให้ถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการใช้พลังงาน สามารถปรับแต่งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง (สูงสุด 600 มม.) และความยาว (สูงสุด 3000 มม.) เพื่อให้เหมาะกับการออกแบบเตาเผาแบบต่างๆ

ข. ตัวยกสำหรับงานหล่อล้ออลูมิเนียม

ท่อลำเลียงอลูมิเนียมหลอมเหลวแบบปลายเปิด (NBSiC) ช่วยอำนวยความสะดวกในการไหลของอลูมิเนียมหลอมเหลวจากเตาหลอมไปยังแม่พิมพ์หล่อในกระบวนการผลิตล้ออลูมิเนียม ด้วยค่าโมดูลัสการแตกหักที่อุณหภูมิต่ำ >150 MPa และความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันที่ดีเยี่ยม (ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 1000℃ ถึงอุณหภูมิห้องได้ 1000 รอบ) จึงช่วยให้การไหลมีความเสถียรและต่อเนื่อง ลดข้อบกพร่องในการหล่อ (รูพรุน สิ่งเจือปน) และเพิ่มผลผลิต แตกต่างจากท่อเหล็กหล่อ NBSiC ไม่ปนเปื้อนอลูมิเนียมหลอมเหลว จึงรักษาความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ไว้ได้