عناصر تسخين كربيد السيليكون كربيد السيليكون

كربيد السيليكون (SiC) هو مركب بلوري شديد الصلابة يتم إنتاجه صناعياً من السيليكون والكربون يستخدم منذ فترة طويلة في أدوات القطع، وورق الصنفرة والأجزاء المقاومة للتآكل في المضخات ومحركات الصواريخ، والبطانات المقاومة للحرارة للأفران الصناعية، والأجزاء المقاومة للتآكل للمضخات ومحركات الصواريخ وحتى ركائز أشباه الموصلات للصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED). ومنذ أواخر القرن التاسع عشر، تم استخدام SiC على نطاق واسع أيضاً. كما تم استخدامه مؤخرًا كبطانات حرارية في الأفران الصناعية كأجزاء مقاومة للتآكل في الأجزاء المقاومة للتآكل في المضخات ومحركات الصواريخ وحتى ركائز أشباه الموصلات للصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED).

مقاومة عالية

عناصر التسخين من كربيد السيليكون هي عناصر تسخين غير معدنية ذات مقاومة كهربائية تولد حرارة عندما يمر التيار من خلالها، مما يجعلها مثالية للأفران الصناعية التي تحتاج إلى التحكم في درجة الحرارة العالية لمختلف التطبيقات مثل المعالجة الحرارية للمعادن، وإنتاج السيراميك والزجاج، وتصنيع أشباه الموصلات وغيرها.

نظرًا لمقاومتها المنخفضة، توفر عناصر EREMA طريقة فعالة من حيث التكلفة لتسخين الفرن دون الحاجة إلى غازات المداخن - مما يوفر بيئة عمل محسنة ويزيد من عمر العنصر من خلال التحكم في الأكسدة. تعمل تقنية NoAgeTM الخاصة بنا على إطالة عمر الخدمة.

تقدم شركة American Elements عناصر SiC المعاد بلورتها عالية الكثافة المصممة لحرق السيراميك وإنتاج الزجاج الطافي وعمليات صهر المعادن غير الحديدية مثل التلبيد والنحاس بالإضافة إلى العمليات الصناعية الأخرى التي تتطلب درجات حرارة تصل إلى 1625 درجة مئوية. تأتي هذه العناصر في شكل قضبان أو أنابيب ذات أرجل واحدة أو عدة أرجل تتميز بأطراف من الألومنيوم الممعدن؛ وعلاوة على ذلك فهي تأتي بأشكال هندسية مختلفة لتلبية مواصفات تصميم المنتج ومعايير الأفران الخاصة بالعميل.

مقاومة درجات الحرارة العالية

تتمتع عناصر تسخين كربيد السيليكون بالقدرة على تحمل درجات الحرارة العالية والأكسدة، مما يطيل من عمرها الافتراضي في مختلف تطبيقات الأفران مثل السيراميك والزجاج ومسحوق المعادن والمقايسة. متانتها تجعلها خيارًا موثوقًا به.

تتفاوت مقاومة سخانات كربيد السيليكون بشكل غير خطي مع درجة الحرارة. يجب تنفيذ نظام تحكم موثوق به من أجل تجنب تشغيل العنصر بمستويات طاقة مفرطة؛ ويجب أن يكون هدفه هو تحديده بحيث يضمن بقاء طاقة التشغيل أقل من "منحنى حد طاقة السخان" وعلى يساره.

يتم معالجة العديد من العناصر بمعالجة NoAgeTM من MHI لتجنب الأكسدة التدريجية وتكوين السيليكا التي يمكن أن تزيد من المقاومة خلال عمر تشغيلها. وعلاوة على ذلك، تساعد تقنية NoAgeTM على حماية العناصر من الهجوم الكيميائي من أبخرة المعالجة التي يمكن أن تؤدي إلى تدهور الطلاء أو تؤدي إلى عطل ميكانيكي.

معامل التمدد المنخفض

يتميز كربيد السيليكون بقوة ميكانيكية عالية ومعدلات تمدد حراري منخفضة، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في درجات حرارة عالية للغاية دون فقدان القوة. وبفضل هذا المزيج من الخصائص، يعتبر كربيد السيليكون خيارًا ممتازًا لمواد عناصر التسخين المستخدمة في التطبيقات التي تتعرض للصدمات.

يتحمل كربيد السيليكون بيئات الأفران العدوانية بشكل أفضل من المعادن الأخرى مثل الألومنيوم نظرًا لمقاومته للهجوم من الأملاح المنصهرة أو القلويات أو الأحماض - مما يعني أن مقاومته تعني أنه يمكنه تحمل بيئات الأفران العدوانية التي من شأنها أن تعرض عناصر التسخين الأخرى للخطر وتقليل عمرها الافتراضي.

قد تمثل قوة الشد المنخفضة لعناصر SiC بعض التحديات؛ ومع ذلك، يمكن تعويض ذلك من خلال مطابقة مقاومتها وزيادة المتانة وتجنب التلف أثناء التشغيل. وعلاوة على ذلك، فإن هذه العناصر شديدة المقاومة للغازات والمواد الكيميائية الشائعة في المعالجة مما يقلل من احتياجات الصيانة وكذلك تكاليف التشغيل ووقت التوقف عن العمل.

موصلية حرارية عالية

صُممت عناصر تسخين كربيد السيليكون من نوع DM للاستخدام في الأفران الصناعية، والمعالجة الحرارية للمعادن، وإنتاج السيراميك والأواني الزجاجية وكذلك تصنيع أشباه الموصلات. ويتحمل هيكلها الصلب والهش في نفس الوقت التغيرات المفاجئة في البرودة والحرارة دون أن يتشوه تحت درجات الحرارة العالية.

تتميز عناصر تسخين Globar sic بدرجة حرارة تشغيل عالية، ومقاومة للأكسدة والتآكل، وعمر خدمة طويل، ومعدلات تشوه منخفضة وسهولة التركيب. واستخدامها شائع في مجموعة واسعة من الأفران الكهربائية عالية الحرارة المستخدمة في المواد المغناطيسية والسيراميك وصناعات تعدين المساحيق والمعادن الزجاجية والمعادن المسحوق وغيرها من الصناعات التي تستخدم مصادر الحرارة الكهربائية مثل الأفران.

هناك مجموعة من الطلاءات السطحية المتاحة لحماية عناصر التسخين من أبخرة المعالجة المسببة للتآكل وإطالة عمرها التشغيلي، مثل الطلاءات الواقية أو طلاءات الألومينا لكربيد السيليكون أو كربيد التنجستن الحراري أو طلاءات الأكسيد المعدني أو معالجة NoAge(r) التي تحميها من التدهور الناجم عن أبخرة المعالجة الأخرى؛ مما يقلل من هجمات الغازات مع إطالة عمرها الافتراضي.