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- Tamanhos e dimensões padrão
- Vantagens de desempenho
- Aplicações industriais
- Otimização do tempo de vida
1. Tamanhos e dimensões normalizados
Os cadinhos de carboneto de silício (SiC) são fabricados numa variedade de tamanhos para se adaptarem a diferentes tipos de fornos e capacidades de fusão:
| Modelo | Diâmetro exterior superior (mm) | Altura (mm) | Diâmetro exterior do fundo (mm) | Tipos de fornos compatíveis |
|---|---|---|---|---|
| 4000 | 910 | 1850 | 880 | Fornos eléctricos/de indução de grande capacidade |
| 3000 | 860 | 1200 | 510 | Fornos a gás natural/óleo combustível |
| 2000 | 780 | 900 | 750 | Fornos de indução de média frequência |
| 1000 | 640 | 773 | 380 | Fundições em laboratório/pequena escala |
O dimensionamento personalizado também está disponível para satisfazer requisitos operacionais específicos.
2. Vantagens de desempenho
2.1 Propriedades térmicas
- Elevada condutividade térmica: A rápida transferência de calor (1,5-2,5 W/m-K) reduz o tempo de fusão em 30%, levando a uma poupança significativa de energia.
- Resistência ao choque térmico: Resiste a variações rápidas de temperatura (até 1.700°C) sem fissurar.
2.2 Durabilidade mecânica
- Dureza e resistência à abrasão: Dureza Mohs de 9,5, significativamente superior à dos cadinhos de grafite tradicionais.
- Alta resistência: Resistência ao esmagamento a frio (CCS) >80 MPa, tornando-os ideais para processos metalúrgicos de alta pressão.
2.3 Estabilidade química
- Resistência a ácidos/alcalinos: Estável em ambientes de pH 2-12, resistente à corrosão de metais fundidos (por exemplo, Cu, Al, Zn).
- Resistência à oxidação: Uma camada protetora de SiO₂ forma-se a altas temperaturas, minimizando a oxidação da grafite.
3. Aplicações industriais
3.1 Metalurgia e fundição
- Fusão de metais não ferrosos: Amplamente utilizado para a refinação de cobre, alumínio, ouro e prata devido à sua elevada retenção de pureza.
- Produção de ligas: Ideal para a síntese de aço ferramenta e de ligas de terras raras, assegurando uma contaminação mínima das escórias.
3.2 Processamento químico
- Ambientes corrosivos: Resiste ao ácido sulfúrico, aos álcalis e aos sais fundidos em reactores químicos.
3.3 Fabrico de semicondutores
- Fusão de alta pureza: Adequado para o crescimento de cristais de silício e de arsenieto de gálio, tirando partido das propriedades químicas inertes.
4. Otimização do tempo de vida
4.1 Práticas de utilização
- Pré-aquecimento: Aquecer gradualmente a 600°C antes da primeira utilização para evitar choques térmicos.
- Limites de carga: Evitar ultrapassar a capacidade do 80% para reduzir as tensões mecânicas.
4.2 Manutenção
- Limpeza: Remover os resíduos de escória após cada utilização com ferramentas não abrasivas.
- Armazenamento: Manter em ambientes secos e sem vibrações para evitar a absorção de humidade e fissuras.
4.3 Métricas de tempo de vida
- Utilização standard: 6-10 meses em condições óptimas (vs. 2-3 meses para cadinhos de grafite).
- Modelos de alto desempenho: Atinge mais de 25 ciclos na fusão de ligas de aço, reduzindo os custos de substituição em 40%.
Os cadinhos de carboneto de silício são transformadores para as indústrias que exigem precisão, eficiência e longevidade em processos de alta temperatura. Ao compreender as suas especificações, vantagens de desempenho e práticas de manutenção adequadas, as indústrias podem maximizar a sua eficiência operacional e a relação custo-eficácia.
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