Szilícium-karbid fúvóka
A szilíciumkarbidot széles körben használják fúvókák gyártására, mivel kiváló kopás- és erózióállósággal, magas hőmérséklettűréssel és kémiai korrózióvédelemmel rendelkezik.
A moissanit a természetben a ritka ásvány, a moissanit formájában fordul elő, de leggyakrabban szintetikusan gyártják. A Mohs-féle 9-es keménységi fokozat a legkeményebb nem fémes anyag - majdnem olyan kemény, mint a gyémánt!
Keménység
A hatékonyság és a pontosság rendkívül fontos az olyan ipari folyamatoknál, mint a csiszolófúvógépek üzemeltetése vagy a vízsugaras vágás, ahol a hatékonyság és a pontosság kiemelkedő fontosságú. Ezeknek az ipari folyamatoknak az egyik kulcsfontosságú eleme a fúvóka, amely nagy sebességű csiszolóanyag-áramokat szállít, miközben szabályozza az anyagáramlást. A fúvókáknak elég strapabírónak és tartósnak kell lenniük ahhoz, hogy elviseljék a kopás és az elhasználódás okozta igénybevételt - a szilícium-karbid fúvókák ideális megoldást kínálnak.
A szilíciumkarbid az egyik legkeményebb ismert anyag, a gyémánt és a köbös bór-nitrid után a harmadik a keménységi rangsorban. Ennek a rendkívüli anyagnak a tartósságát egyedülálló kristályszerkezetének köszönheti, amely a kristályrácsban tetraéderesen egymáshoz kötött szénatomokból áll; ez tovább növeli a szakítószilárdságot és a hajlítószilárdságot.
A szilíciumkarbid fúvókák előnye továbbá, hogy a szinterelési folyamatnak köszönhetően nagyon sűrűek, ami kiváló hővezető képességet biztosít a magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz és hatékony hőelvezetéshez. A szilícium-karbid továbbá rendkívül ellenálló a kémiai erózióval szemben - tökéletes a zord környezetekben!
A szilíciumkarbid fúvókák készítéséhez egy grafitrúd alakú anyagot szilíciumkarbiddal vonnak be egy meghatározott bevonatvastagságig, majd a kívánt hosszúságúra vágják le. Végül ezt a csövet forrasztással vagy ragasztással a kívánt fúvókává alakítják.
Kémiai inertitás
A szilíciumkarbid nem lép reakcióba a legtöbb vegyszerrel, így ideális fúvókaanyagként a vegyipari alkalmazásokban. Az ebből az anyagból készült fúvókák nem korrodálódnak, ha erős savaknak vannak kitéve, és ezért biztonságosan használhatók az olvadt fém formákba történő irányítására, anélkül, hogy tartani kellene a keletkező oxidációs folyamattól.
Az inert kifejezést eredetileg olyan elemekre vagy anyagokra alkalmazták, amelyek nem mutatnak kémiai reakciót más elemekkel vagy anyagokkal, beleértve a nemesgázokat, mint például a nitrogén, az argon és a hélium - mindegyiknek tele van a külső valenciahéja, ami megakadályozza az elektronok felvételét vagy elvesztését. A kémiai vegyületek is tekinthetők inertnek; például a poli(tetrafluor-etilén - amelyet általában a DuPont Teflon kereskedelmi nevén emlegetnek - nem lép reakcióba a legtöbb anyaggal, míg a homok egy másik gyakran említett kémiailag inert anyag.
Az inert anyagok kiváló választásnak bizonyulnak a mérgező vegyi anyagok biztonságos tárolására szolgáló tartályok, például a műanyag vagy üveg tartályok számára, mivel nem korrodálódnak, ha egy savas hulladékot tartalmazó acélhordó mellé helyezik őket. Mielőtt kiválasztja valamelyik tárolási célú tárolóedényt, olvassa el a biztonsági adatlapot (SDS), hogy megállapítsa, mi az ajánlott.
Keménységük, hőstabilitásuk, kopás- és korrózióállóságuk miatt a szilíciumkarbid fúvókák számos ipari folyamat szerves részét képezik. A csiszolóanyag-áram precíz szállítása szélsőséges hőmérsékleten tökéletessé teszi őket fémöntéshez vagy más magas hőmérsékletű környezetekben.
Magas hőmérséklet tűrés
A szilíciumkarbid hővezető képessége biztosítja a kemény környezetben való ellenállóképességét, így kiváló anyag a fúvókák gyártásához. A szilíciumkarbid más fejlett kerámiákkal is kombinálható, hogy speciális felhasználási célokra alkalmasabb kompozit anyagokat alkossanak.
A szilíciumkarbidból készült fúvókák számos ipari alkalmazásban megtalálhatók, beleértve a csiszolófúvó és a szemcseszárító berendezéseket. Ezek a fúvókák elég masszívak ahhoz, hogy ellenálljanak az ezen eljárásokkal járó szélsőséges körülményeknek, ugyanakkor elég megbízhatóak az optimális teljesítményszintekhez.
A szilíciumkarbid fúvókák más fúvókákhoz képest hosszú élettartammal büszkélkedhetnek, csökkentve a karbantartási költségeket és az állásidőt a csere gyakoriságának csökkenésével. Továbbá, a nagy kopás- és korrózióállóságuknak köszönhetően még erősen koptató környezetben is használhatóak.
A szilíciumkarbid fúvókák élettartama megfelelő tisztítási és tárolási gyakorlatokkal meghosszabbítható. A felületét korrodáló szennyeződések és a felületét károsító egyéb anyagok eltávolítása érdekében rendszeresen alapos zsírtalanítást kell végezni zsírtalanító oldattal; emellett, amikor nem használják, védőburkolatban kell tartani, hogy megóvják a szerkezetét esetlegesen károsító fizikai behatásoktól; a kopás vagy sérülés jeleinek felismerése és szükség szerinti cseréje érdekében ajánlott a rendszeres ellenőrzés.
Kopásállóság
A szilíciumkarbid számos vegyi anyaggal és hőmérséklettel szemben ellenálló, így ideális ipari felhasználásra. Továbbá hosszú élettartama és költséghatékony jellege miatt előnyösebb, mint az alternatív anyagok; ellentétben a fémekkel, például a rézzel és a vassal, amelyek korrodálódnak vagy szivárognak, és gyakrabban igényelnek karbantartást és javítást, mint a szilíciumkarbid.
A robbantó fúvókáknak ellen kell állniuk az eróziót okozó zord környezetnek, ezért kialakításuknak optimális teljesítményt és tartósságot kell biztosítania. A SiC fúvókák kiváló kopásállósággal büszkélkedhetnek, valamint hőmérsékletállóak, ami ideális választássá teszi őket a robbantási alkalmazásokhoz. Különböző formákban és méretekben kaphatók, hogy megfeleljenek a különböző berendezésspecifikációknak.
A találmány egy polikristályos szilíciumkarbid csövet (1) mutat be, amelyet fúvókaként terveztek robbantógépekben, vízsugaras vágórendszerekben vagy vegyi feldolgozásban való használatra. Egy külső hengeres szerkezettel 2 van megerősítve, és egy kúpos tölcsér alakú bejárattal rendelkezik, amely biztosítja a folyadék egyenletes áramlását a belsejéből.
Ezt a típusú fúvókát általában az olaj- és gáziparban használják, ahol ellen kell állnia a nagynyomású környezetben lévő vegyi anyagoknak, valamint az acél és fémtermékek vízkőmentesítéséhez és vágásához használt vegyi anyagok okozta korróziónak. Ezenkívül az acélművek is szívesen használják őket vízkőmentesítésre és vízkőmentesítő acéltermékek vágására, valamint termikus permetezéssel történő bevonásra, hogy védelmet és javító tulajdonságokat adjanak a szubsztrátoknak.