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- Introduction au garnissage des fours à carbure de silicium
- Classification selon les méthodes de collage
- Principaux types de produits et spécifications
- Indicateurs de performance technique
- Applications dans tous les secteurs d'activité
- Lignes directrices pour l'installation et l'entretien
- Études de cas et tendances du secteur
1. Introduction aux fours à carbure de silicium
Les supports de cuisson en carbure de silicium (SiC) sont des composants essentiels des processus industriels à haute température, car ils offrent une stabilité thermique, une résistance mécanique et une résistance à la corrosion inégalées. Largement utilisés dans les secteurs de la céramique, de la métallurgie et des énergies renouvelables, les supports de cuisson en carbure de silicium comprennent les glissières, les plaques à lattes, les buses de brûleur, les poutres et les rouleaux. Ce guide explore leurs types, spécifications techniqueset applicationsLes entreprises doivent être en mesure d'offrir des services de qualité, en s'inspirant des normes industrielles et des pratiques de fabrication avancées.
2. Classification selon les méthodes de collage
Les supports de cuisson en SiC sont classés en fonction des techniques de collage, qui influencent directement les performances et le coût.
| Type de collage | Caractéristiques principales | Température de service maximale (°C) | Produits courants |
|---|---|---|---|
| Liés à l'argile | Faible coût, production simple ; résistance limitée à des températures élevées | 1400-1500 | Saggars, plaques de bâtonnets |
| Liés à l'oxyde | Liant Al₂O₃/SiO₂ ; résistance améliorée aux chocs thermiques | 1600 | Poutres et colonnes du four |
| Liés au nitrure | Liaisons Si₃N₄ ; résistance mécanique élevée, idéale pour le chauffage cyclique | 1600-1800 | Gicleurs de brûleur, rouleaux |
| Recristallisé (RBSiC) | SiC pur ; très haute densité, 10 à 20 fois plus résistant que le SiC lié à l'argile | 2200-2500 | Saggers et tubes haute performance |
3. Principaux types de produits et spécifications
3.1 Saggars en carbure de silicium (RBSiC/SiSiC)
- Fonction: Protéger les céramiques/métaux pendant le frittage.
- Spécifications:
- Teneur en Al₂O₃ : <1% (RBSiC de haute pureté).
- Densité : ≥2,6 g/cm³.
- Conductivité thermique : 40-120 W/m-K.
- Applications: Frittage de cathodes de batteries (Li-ion), céramiques de précision.
3.2 Plaques Batt en carbure de silicium
- Conception: Plaques plates pour l'empilage d'articles en céramique.
- Avantages:
- Lisse la surface : Minimise l'adhérence du produit.
- Résistance aux chocs thermiques : Résiste à des variations de température de 300°C/heure.
- Notes: RBSiC (charge élevée), SiSiC (rentable).
3.3 Gicleurs en carbure de silicium
- Performance:
- Résistance à l'oxydation : Stable dans des atmosphères oxydantes à 1600°C.
- Résistance à l'érosion : Idéal pour les systèmes de combustion du charbon et de la biomasse.
- Personnalisation: Disponible en version multi-trous pour une distribution uniforme de la flamme.
3.4 Composants structurels (poutres, colonnes, rouleaux)
- Poutres:
- Capacité de charge : 1,5-3 tonnes/m² (lié au nitrure).
- Applications : Plateaux de wagons de four, supports de fours.
- Rouleaux:
- Tolérance de circularité : ±0,1 mm (pour les lignes de trempe du verre).
4. Indicateurs de performance technique
| Paramètres | Norme d'essai | Gamme RBSiC | Gamme SiSiC |
|---|---|---|---|
| Porosité | ASTM C20 | 15-20% | 10-15% |
| Force d'écrasement à froid | ASTM C133 | 150-250 MPa | 80-150 MPa |
| Dilatation thermique | ASTM E228 | 4.5×10-⁶/°C (RT-1000°C) | 4.3×10-⁶/°C |
| Conductivité thermique | ASTM C201 | 100-120 W/m-K | 40-60 W/m-K |
5. Applications dans tous les secteurs d'activité
5.1 Fabrication de céramiques
- Rôle: Réduire la consommation d'énergie du four de 30% grâce à l'utilisation d'emporte-pièces SiC légers.
- Cas: Remplacement des plateaux en alumine par des plaques en SiSiC dans la production d'articles sanitaires.
5.2 Énergies renouvelables
- Solaire/PV: Rouleaux SiC pour le recuit des plaquettes de silicium.
- Piles: Fléchisseurs RBSiC pour le frittage de cathodes de lithium (1600°C).
5.3 Métallurgie et produits chimiques
- Revêtements de four: Poutrelles liées au nitrure dans les fonderies d'aluminium.
- Échangeurs de chaleur: Tubes SiC pour le refroidissement des gaz corrosifs.
6. Lignes directrices pour l'installation et l'entretien
- Installation:
- Utiliser des entretoises à base de graphite pour éviter l'abrasion du contact SiC-SiC.
- Prévoir des joints de dilatation de 2-3 mm pour les poutres.
- Maintenance:
- Nettoyer avec de l'air comprimé ; éviter l'eau pour éviter les chocs thermiques.
- Vérifier l'absence de fissures tous les 50 cycles de chauffage.
7. Études de cas et tendances du secteur
7.1. Cas : des piles à haute performance pour la production de batteries de véhicules électriques
- Défi: Défaillance fréquente des saggers en alumine à 1500°C.
- Solution: Saggers RBSiC avec 99% SiC content.
- Résultat: Durée de vie prolongée de 50 à 200 cycles.
7.2 Tendances émergentes
- Augmentation de la demande: Les fours à SiC dans la production de semi-conducteurs SiC (2025-2030).
- Durabilité: Recyclage des composants SiC usagés en abrasifs.
Pour les spécifications détaillées des produits, visitez le site :
