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- Einführung in die Siliziumkarbid-Ofenmöbel
- Klassifizierung nach Bindungsmethoden
- Wichtige Produkttypen und Spezifikationen
- Technische Leistungsindikatoren
- Branchenübergreifende Anwendungen
- Installations- und Wartungsrichtlinien
- Fallstudien und Branchentrends
1. Einführung in die Siliziumkarbid-Ofenmöbel
Brennhilfsmittel aus Siliciumcarbid (SiC) sind eine wichtige Komponente in industriellen Hochtemperaturprozessen und bieten eine unübertroffene thermische Stabilität, mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Zu den SiC-Brennhilfsmitteln, die in der Keramikindustrie, der Metallurgie und im Bereich der erneuerbaren Energien weit verbreitet sind, gehören Absenkbleche, Gitterplatten, Brennerdüsen, Balken und Rollen. Dieser Leitfaden untersucht ihre Typen, technische Datenund Anwendungenund nutzt dabei Erkenntnisse aus Industriestandards und fortschrittlichen Fertigungsverfahren.
2. Klassifizierung nach Bindungsmethoden
SiC-Brennhilfsmittel werden auf der Grundlage von Verbindungstechniken kategorisiert, die sich direkt auf Leistung und Kosten auswirken.
| Art der Bindung | Wesentliche Merkmale | Maximale Betriebstemperatur (°C) | Gemeinsame Produkte |
|---|---|---|---|
| Lehmgebundene | Kostengünstige, einfache Herstellung; begrenzte Festigkeit bei hohen Temperaturen | 1400-1500 | Saggars, Panzerplatten |
| Oxid-gebundene | Al₂O₃/SiO₂-Bindemittel; verbesserte Temperaturwechselbeständigkeit | 1600 | Ofenbalken, Säulen |
| Nitrid-gebundene | Si₃N₄-Bindungen; hohe mechanische Festigkeit, ideal für zyklische Erwärmung | 1600-1800 | Brennerdüsen, Rollen |
| Umkristallisiert (RBSiC) | Reines SiC; ultrahohe Dichte, 10-20x stärker als tongebundenes SiC | 2200-2500 | Leistungsstarke Sagger, Rohre |
3. Wichtige Produkttypen und Spezifikationen
3.1 Siliziumkarbid-Saggars (RBSiC/SiSiC)
- Funktion: Schutz von Keramik/Metallen während des Sinterns.
- Spezifikationen:
- Al₂O₃-Gehalt: <1% (hochreines RBSiC).
- Dichte: ≥2,6 g/cm³.
- Wärmeleitfähigkeit: 40-120 W/m-K.
- Anwendungen: Sintern von Batterie-Kathoden (Li-Ion), Präzisionskeramik.
3.2 Siliziumkarbid-Kontaktbleche
- Gestaltung: Flache Teller zum Stapeln von Keramikgeschirr.
- Vorteile:
- Glatte Oberfläche: Minimiert die Produkthaftung.
- Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturschocks: Hält Temperaturschwankungen von 300°C/Stunde stand.
- Klassen: RBSiC (hohe Belastung), SiSiC (kostengünstig).
3.3 Siliziumkarbid-Brennerdüsen
- Leistung:
- Oxidationsbeständigkeit: Stabil in oxidierenden Atmosphären mit 1600°C.
- Erosionsbeständigkeit: Ideal für Kohle-/Biomasse-Verbrennungsanlagen.
- Personalisierung: Erhältlich in Mehrlochausführung für eine gleichmäßige Flammenverteilung.
3.4 Strukturelle Komponenten (Balken, Stützen, Rollen)
- Balken:
- Belastbarkeit: 1,5-3 Tonnen/m² (nitridgebunden).
- Anwendungen: Wagendecks für Öfen, Ofenstützen.
- Walzen:
- Rundheitstoleranz: ±0,1 mm (für Glashärtelinien).
4. Technische Leistungsindikatoren
| Parameter | Test Standard | RBSiC-Reihe | SiSiC-Reihe |
|---|---|---|---|
| Porosität | ASTM C20 | 15-20% | 10-15% |
| Kaltstauchfestigkeit | ASTM C133 | 150-250 MPa | 80-150 MPa |
| Thermische Ausdehnung | ASTM E228 | 4,5×10-⁶/°C (RT-1000°C) | 4.3×10-⁶/°C |
| Wärmeleitfähigkeit | ASTM C201 | 100-120 W/m-K | 40-60 W/m-K |
5. Branchenübergreifende Anwendungen
5.1 Herstellung von Keramiken
- Rolle: Senkung des Energieverbrauchs des Ofens um 30% durch leichte SiC-Setzgeräte.
- Fall: Ersetzen von Aluminiumoxid-Böden durch SiSiC-Mattenplatten in der Produktion von Sanitärkeramik.
5.2 Erneuerbare Energie
- Solar/PV: SiC-Rollen für das Glühen von Siliziumwafern.
- Batterien: RBSiC-Senker für das Sintern von Lithium-Kathoden (1600°C).
5.3 Metallurgie und Chemie
- Ofenauskleidungen: Nitrid-gebundene Balken in Aluminiumhütten.
- Wärmetauscher: SiC-Rohre für die Kühlung korrosiver Gase.
6. Richtlinien für Installation und Wartung
- Einrichtung:
- Verwenden Sie Abstandshalter auf Graphitbasis, um einen Abrieb der SiC-zu-SiC-Kontakte zu verhindern.
- Bei Trägern sind 2-3 mm Dehnungsfugen zu berücksichtigen.
- Wartung:
- Mit Druckluft reinigen; Wasser vermeiden, um Temperaturschocks zu vermeiden.
- Prüfen Sie alle 50 Heizzyklen auf Risse.
7. Fallstudien und Branchentrends
7.1 Fallbeispiel: Leistungsstarke Sagger in der EV-Batterieproduktion
- Herausforderung: Häufiges Versagen von Tonerdekapseln bei 1500°C.
- Lösung: RBSiC-Kapseln mit 99% SiC-Gehalt.
- Ergebnis: Die Lebensdauer wurde von 50 auf 200 Zyklen verlängert.
7.2 Aufkommende Trends
- Nachfrageschub: SiC-Ofenmöbel in der SiC-Halbleiterproduktion (2025-2030).
- Nachhaltigkeit: Recycling verbrauchter SiC-Komponenten zu Schleifmitteln.
Detaillierte Produktspezifikationen finden Sie im Internet:
