Dysza z węglika krzemu

Węglik krzemu jest szeroko stosowany do produkcji dysz strumieniowych ze względu na jego doskonałą odporność na ścieranie i erozję, tolerancję na wysokie temperatury i właściwości ochrony przed korozją chemiczną.

Moissanit występuje naturalnie jako rzadki minerał moissanit, ale najczęściej jest wytwarzany syntetycznie. Twardość 9 w skali Mohsa sprawia, że jest to najtwardsza substancja niemetaliczna - prawie równa diamentowi!

Twardość

Wydajność i precyzja mają ogromne znaczenie w procesach przemysłowych, takich jak obróbka strumieniowo-ścierna lub cięcie strumieniem wody. Jednym z kluczowych elementów w tych procesach przemysłowych jest dysza, która dostarcza strumienie ścierniwa o dużej prędkości, jednocześnie kontrolując przepływ materiału. Dysze muszą być wytrzymałe i wystarczająco trwałe, aby wytrzymać narażenie na zużycie - dysze z węglika krzemu oferują idealne rozwiązania.

Węglik krzemu jest jednym z najtwardszych znanych materiałów, plasując się na trzecim miejscu pod względem twardości, zaraz po diamencie i sześciennym azotku boru. Trwałość tego niezwykłego materiału można przypisać jego unikalnej strukturze krystalicznej składającej się z atomów węgla ułożonych w czworościan połączonych ze sobą w sieci krystalicznej, co dodatkowo zwiększa wytrzymałość na rozciąganie i zginanie.

Dysze z węglika krzemu są również bardzo gęste dzięki procesowi spiekania, zapewniając doskonałą przewodność cieplną w zastosowaniach wysokotemperaturowych i skuteczne odprowadzanie ciepła. Co więcej, węglik krzemu jest wysoce odporny na erozję chemiczną - idealny do pracy w trudnych warunkach!

Aby wykonać dyszę z węglika krzemu, materiał w kształcie pręta grafitowego jest powlekany węglikiem krzemu do określonej grubości powłoki, a następnie przycinany do żądanej długości. Na koniec rura ta może zostać uformowana w pożądaną dyszę poprzez lutowanie lub klejenie.

Obojętność chemiczna

Węglik krzemu nie reaguje z większością chemikaliów, co czyni go idealnym materiałem na dysze w zastosowaniach związanych z przetwarzaniem chemicznym. Dysza wykonana z tego materiału nie ulega korozji pod wpływem silnych kwasów, a zatem może być bezpiecznie stosowana do kierowania stopionego metalu do form bez obawy o wynikający z tego proces utleniania.

Termin obojętny był początkowo stosowany do pierwiastków lub substancji, które nie wykazywały reakcji chemicznej z innymi pierwiastkami lub substancjami, w tym gazami szlachetnymi, takimi jak azot, argon i hel - każdy z nich posiadał wypełnione zewnętrzne powłoki walencyjne, które zapobiegały przyjmowaniu lub utracie elektronów. Związki chemiczne można również uznać za obojętne; na przykład poli(tetrafluoroetylen) - powszechnie określany nazwą handlową DuPont Teflon - nie reaguje z większością substancji, podczas gdy piasek jest kolejnym powszechnie wymienianym chemicznie obojętnym materiałem.

Materiały obojętne są doskonałym wyborem dla pojemników do bezpiecznego przechowywania toksycznych chemikaliów, takich jak pojemniki plastikowe lub szklane, ponieważ nie będą korodować, gdy zostaną umieszczone obok stalowej beczki z odpadami kwasowymi. Przed wyborem pojemnika do celów przechowywania należy zapoznać się z kartą charakterystyki substancji niebezpiecznej (SDS), aby określić, co jest zalecane.

Ze względu na swoją twardość, stabilność termiczną oraz odporność na zużycie i korozję, dysze z węglika krzemu są integralną częścią wielu procesów przemysłowych. Precyzyjne dostarczanie strumieni ściernych w ekstremalnych temperaturach sprawia, że są one idealne do odlewania metali lub innych środowisk o wysokiej temperaturze.

Tolerancja na wysokie temperatury

Przewodność cieplna węglika krzemu zapewnia jego odporność w trudnych warunkach, co czyni go doskonałym materiałem do budowy dysz. Węglik krzemu można również łączyć z innymi zaawansowanymi materiałami ceramicznymi, tworząc materiały kompozytowe bardziej odpowiednie do konkretnych zastosowań.

Dysze wykonane z węglika krzemu można znaleźć w wielu zastosowaniach przemysłowych, w tym w urządzeniach do piaskowania i suszenia natryskowego. Dysze te są wystarczająco wytrzymałe, aby sprostać ekstremalnym warunkom związanym z tymi procesami, a jednocześnie są wystarczająco niezawodne, aby zapewnić optymalny poziom wydajności.

Dysze z węglika krzemu charakteryzują się długą żywotnością w porównaniu z innymi dyszami, zmniejszając koszty konserwacji i przestoje poprzez zmniejszenie częstotliwości wymiany. Co więcej, ich wysoka odporność na zużycie i korozję sprawia, że nadają się nawet do środowisk o wysokim stopniu ścieralności.

Trwałość dyszy z węglika krzemu można wydłużyć stosując odpowiednie praktyki czyszczenia i przechowywania. Dokładne odtłuszczanie za pomocą roztworu odtłuszczającego powinno być wykonywane regularnie w celu usunięcia zanieczyszczeń, które powodują korozję powierzchni i innych materiałów, które mogą ją uszkodzić; dodatkowo, gdy nie jest używana, musi być przechowywana w futerale ochronnym, aby chronić ją przed fizycznymi uderzeniami, które mogą potencjalnie uszkodzić jej strukturę; zaleca się regularne kontrole w celu zidentyfikowania oznak zużycia lub uszkodzenia i wymiany w razie potrzeby.

Odporność na zużycie

Węglik krzemu jest odporny na wiele substancji chemicznych i temperatur, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań przemysłowych. Co więcej, jego długa żywotność i opłacalność sprawiają, że jest on bardziej preferowany niż materiały alternatywne; w przeciwieństwie do metali takich jak miedź i żelazo, które korodują lub przeciekają i wymagają konserwacji i napraw częściej niż węglik krzemu.

Dysze do obróbki strumieniowo-ściernej muszą być odporne na trudne warunki powodujące erozję, dlatego ich konstrukcja musi zapewniać optymalną wydajność i trwałość. Dysze SiC charakteryzują się doskonałą odpornością na zużycie, a także odpornością na temperaturę, co czyni je idealnym wyborem do zastosowań związanych z obróbką strumieniowo-ścierną. Są one dostępne w różnych kształtach i rozmiarach, aby spełnić różne specyfikacje sprzętu.

Wynalazek przedstawia polikrystaliczną rurkę z węglika krzemu 1 przeznaczoną do stosowania jako dysza w maszynach do obróbki strumieniowo-ściernej, systemach cięcia strumieniem wody lub w przetwórstwie chemicznym. Jest ona wzmocniona zewnętrzną cylindryczną strukturą 2 i posiada stożkowe wejście w kształcie lejka, które zapewnia stały przepływ płynu z jej wnętrza.

Dysze tego typu są powszechnie stosowane w przemyśle naftowym i gazowym, gdzie muszą być odporne na działanie substancji chemicznych w środowiskach wysokiego ciśnienia, a także na korozję spowodowaną substancjami chemicznymi stosowanymi do usuwania kamienia i cięcia stali i produktów metalowych. Co więcej, są one również powszechnie wykorzystywane przez huty stali do usuwania kamienia i cięcia produktów ze stali, a także do natryskiwania termicznego w celu dodania ochrony i ulepszeń do podłoży.