التنقل بين المقالات
- مقدمة لأثاث فرن كربيد السيليكون الكربوني
- التصنيف حسب طرق الترابط
- أنواع المنتجات الرئيسية ومواصفاتها
- مؤشرات الأداء الفني
- التطبيقات في مختلف الصناعات
- إرشادات التركيب والصيانة
- دراسات الحالة واتجاهات الصناعة
1. مقدمة في أثاث فرن كربيد السيليكون
يُعتبر أثاث قمائن كربيد السيليكون (SiC) مكونًا حاسمًا في العمليات الصناعية عالية الحرارة، حيث يوفر ثباتًا حراريًا وقوة ميكانيكية ومقاومة للتآكل لا مثيل لها. يُستخدم أثاث الفرن المصنوع من كربيد السيليكون على نطاق واسع في قطاعات السيراميك والمعادن والطاقة المتجددة، ويشمل أثاث الفرن المصنوع من كربيد السيليكون، وألواح العوارض وفوهات الموقد والعوارض والبكرات. يستكشف هذا الدليل الأنواع, المواصفات الفنيةو التطبيقاتالاستفادة من الرؤى المستقاة من معايير الصناعة وممارسات التصنيع المتقدمة.
2. التصنيف حسب طرق الترابط
يتم تصنيف أثاث فرن SiC على أساس تقنيات الربط التي تؤثر بشكل مباشر على الأداء والتكلفة.
| نوع الترابط | الميزات الرئيسية | درجة الحرارة القصوى للخدمة (درجة مئوية) | المنتجات الشائعة |
|---|---|---|---|
| الطين المرتبط بالطين | إنتاج بسيط ومنخفض التكلفة؛ قوة محدودة في درجات الحرارة العالية | 1400-1500 | الساجار، ألواح البات |
| الأكسيد المرتبط بالأكسيد | مادة رابطة Al₂O₃/SiO₂؛ تحسين مقاومة الصدمات الحرارية | 1600 | عوارض الفرن والأعمدة |
| نيتريد-مربوط بالنيتريد | روابط Si₃N₄No₄؛ قوة ميكانيكية عالية، مثالية للتسخين الدوري | 1600-1800 | فوهات الشعلة، البكرات |
| معاد بلورته (RBSiC) | سيليكون نقي؛ كثافة فائقة فائقة، أقوى 10-20 مرة من الطين المرتبط بالطين | 2200-2500 | أنابيب وأنابيب عالية الأداء |
3. أنواع المنتجات الرئيسية ومواصفاتها
3.1 ساجار كربيد السيليكون (RBSiC/SiSiSiC)
- الوظيفة: حماية السيراميك/المعادن أثناء التلبيد.
- المواصفات:
- محتوى Al₂O₃O₃: <1% (RBSiC عالي النقاء).
- الكثافة: ≥2.6 جم/سم مكعب.
- الموصلية الحرارية: 40-120 واط/م كلفن.
- التطبيقات: تلبيد كاثود البطارية (ليثيوم أيون)، السيراميك الدقيق.
3.2 ألواح قضبان كربيد السيليكون كربيد السيليكون
- التصميم: ألواح مسطحة لتكديس الأواني الخزفية.
- المزايا:
- نعومة السطح: يقلل من التصاق المنتج.
- مقاومة الصدمات الحرارية: تتحمل تقلبات درجة الحرارة 300 درجة مئوية/ساعة.
- الدرجات: RBSiC (حمولة عالية)، SiSiC (فعالة من حيث التكلفة).
3.3 فوهات الشعلات من كربيد السيليكون كربيد السيليكون
- الأداء:
- مقاومة الأكسدة: مستقر في الأجواء المؤكسدة بدرجة حرارة 1600 درجة مئوية.
- مقاومة التآكل: مثالية لأنظمة احتراق الفحم/الكتلة الحيوية.
- التخصيص: متوفر بتصميمات متعددة الفتحات لتوزيع اللهب بشكل موحد.
3.4 المكونات الهيكلية (العوارض والأعمدة والبكرات)
- العوارض:
- سعة التحميل: 1.5 - 3 أطنان/م² (مرتبط بالنتريد).
- الاستخدامات: أسطح عربات الفرن ودعامات الأفران.
- البكرات:
- تفاوت الاستدارة: ± 0.1 مم (لخطوط تقسية الزجاج).
4. مؤشرات الأداء الفني
| المعلمة | معيار الاختبار | مجموعة RBSiC | مجموعة SiSiC |
|---|---|---|---|
| المسامية | ASTM C20 | 15-20% | 10-15% |
| قوة التكسير على البارد | ASTM C133 | 150-250 ميجا باسكال | 80-150 ميجا باسكال |
| التمدد الحراري | ASTM E228 | 4.5 × 10 × 10 ⁶/ درجة مئوية (RT-1000 درجة مئوية) | 4.3×10-⁶/°C |
| التوصيل الحراري | ASTM C201 | 100-120 واط/م - كلفن | 40-60 واط/م-ك |
5. التطبيقات في مختلف الصناعات
5.1 تصنيع السيراميك
- الدور: تقليل استهلاك الطاقة في الفرن بمقدار 30% عن طريق أجهزة ضبط سيكل خفيفة الوزن.
- الحالة: الاستعاضة عن صواني الألومينا بألواح من السيليكون SiSiC في إنتاج الأدوات الصحية.
5.2 الطاقة المتجددة
- الطاقة الشمسية/الطاقة الكهروضوئية: بكرات SiC لتلدين رقاقة السيليكون.
- البطاريات: أجهزة ترهلات RBSiC لتلبيد كاثود الليثيوم (1600 درجة مئوية).
5.3 المعادن والكيماويات
- بطانات الأفران: عوارض مرتبطة بالنيتريد في مصاهر الألومنيوم.
- المبادلات الحرارية: أنابيب SiC لتبريد الغازات المسببة للتآكل.
6. إرشادات التركيب والصيانة
- التركيب:
- استخدم فواصل قائمة على الجرافيت لمنع تآكل التلامس بين SiC وSiC.
- اسمح بفجوات تمدد 2-3 مم للعوارض.
- الصيانة:
- التنظيف بالهواء المضغوط؛ تجنب الماء لمنع حدوث صدمة حرارية.
- افحص الشقوق كل 50 دورة تسخين.
7. دراسات الحالة واتجاهات الصناعة
7.1 الحالة: أجهزة التعرجات عالية الأداء في إنتاج بطاريات السيارات الكهربائية
- التحدي: تعطل متكرر لأشباه الألومينا عند درجة حرارة 1500 درجة مئوية.
- الحل: أجهزة RBSiC saggers ذات محتوى 99% SiC.
- النتيجة: عمر افتراضي ممتد من 50 إلى 200 دورة.
7.2 الاتجاهات الناشئة
- زيادة الطلب: أثاث قمائن السيليكون في إنتاج أشباه الموصلات من أشباه الموصلات (2025-2030).
- الاستدامة: إعادة تدوير مكونات SiC المستهلكة إلى مواد كاشطة.
للاطلاع على مواصفات المنتج التفصيلية، تفضل بزيارة
