Efter mer \u00e4n tjugo \u00e5r med att specificera och installera ugnsinredning och h\u00f6gtemperaturkomponenter har jag sett m\u00e5nga olika material komma och g\u00e5. Vissa ser bra ut p\u00e5 papperet men fallerar snabbt i praktiken. Plattor av kiselkarbid har varit i regelbunden anv\u00e4ndning eftersom de l\u00f6ser problem som aluminiumoxid, kordierit eller mullit ofta inte klarar av. De kombinerar god h\u00e5llfasthet vid h\u00f6ga temperaturer med ovanligt h\u00f6g v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga, vilket g\u00f6r det m\u00f6jligt f\u00f6r konstrukt\u00f6rer att k\u00f6ra snabbare cykler och \u00e4nd\u00e5 uppn\u00e5 l\u00e5ng livsl\u00e4ngd. De \u00e4r inte det billigaste alternativet, men i m\u00e5nga anl\u00e4ggningar visar de sig p\u00e5 sikt vara det mest ekonomiska.<\/p>\n
Kiselkarbidplattor tillverkas av kiselkarbidkorn som antingen \u00e4r reaktionsbundna eller sintrade. Vid den reaktionsbundna metoden blandas kiselkarbidpulver med kol eller kisel, formas genom pressning eller str\u00e4ngpressning och br\u00e4nns sedan i en kiselrik atmosf\u00e4r. Kislet reagerar med kolet och bildar ytterligare kiselkarbid som binder samman de ursprungliga kornen. Vid sintring anv\u00e4nds h\u00f6grent SiC-pulver med sm\u00e5 m\u00e4ngder sintringshj\u00e4lpmedel och materialet br\u00e4nns vid mycket h\u00f6ga temperaturer, ofta \u00f6ver 2000 \u00b0C, f\u00f6r att uppn\u00e5 t\u00e4ta kroppar. B\u00e5da metoderna ger plattor som vanligtvis \u00e4r 6 mm till 25 mm tjocka och finns i standardstorlekar eller anpassade former f\u00f6r ugnshyllor, isoleringsplattor och st\u00f6d.<\/p>\n
Den mest utm\u00e4rkande egenskapen \u00e4r v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gan. De flesta keramiska material \u00e4r d\u00e5liga v\u00e4rmeledare, men kiselkarbidplattor n\u00e5r ofta 20\u201340 W\/m\u00b7K eller h\u00f6gre, beroende p\u00e5 kvalitet och densitet. Detta har stor betydelse f\u00f6r ugnsinredningen. N\u00e4r man br\u00e4nner en sats porslin eller teknisk keramik absorberar och avger hyllorna sj\u00e4lva v\u00e4rme. Plattor med h\u00f6g v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga v\u00e4rms upp och kyls ner snabbare \u00e4n motsvarande plattor av aluminiumoxid eller kordierit, vilket inneb\u00e4r att hela ugncykeln kan f\u00f6rkortas. Jag har sett anl\u00e4ggningar minska br\u00e4nntiderna med 15\u201325 % efter att ha bytt till SiC-hyllor, vilket direkt s\u00e4nker gas- eller elf\u00f6rbrukningen per ton produkt.<\/p>\n
Motst\u00e5ndskraft mot termisk chock \u00e4r en annan praktisk f\u00f6rdel. Eftersom materialet leder v\u00e4rme snabbt f\u00f6rblir temperaturskillnaderna \u00f6ver plattan mindre vid snabb uppv\u00e4rmning eller avkylning. V\u00e4rmeutvidgningskoefficienten \u00e4r ocks\u00e5 relativt l\u00e5g f\u00f6r att vara en keramik. Denna kombination inneb\u00e4r att plattorna klarar hundratals cykler mellan rumstemperatur och 1400\u20131600 \u00b0C utan att spricka, f\u00f6rutsatt att de st\u00f6ds p\u00e5 r\u00e4tt s\u00e4tt. I en kakelfabrik som jag arbetade med sprack cordierit-hyllorna med n\u00e5gra m\u00e5naders mellanrum vid snabba cykler; ers\u00e4ttningarna av SiC h\u00f6ll i mer \u00e4n tv\u00e5 \u00e5r med samma br\u00e4nningsschema.<\/p>\n
Den mekaniska h\u00e5llfastheten vid h\u00f6ga temperaturer \u00e4r ocks\u00e5 utm\u00e4rkt. Kiselkarbid beh\u00e5ller sin b\u00f6jh\u00e5llfasthet l\u00e5ngt \u00f6ver 1200 \u00b0C, till skillnad fr\u00e5n m\u00e5nga oxidkeramer som mjuknar. Detta g\u00f6r att tunnare plattor kan b\u00e4ra samma belastning, vilket ytterligare minskar den termiska massan och f\u00f6rb\u00e4ttrar energieffektiviteten. Slitstyrkan \u00e4r utm\u00e4rkt, s\u00e5 plattor som anv\u00e4nds i slipande milj\u00f6er eller med tunga belastningar slits inte ut snabbt. Kemiskt sett t\u00e5l de de flesta syror och sm\u00e4lta metaller ganska bra, \u00e4ven om de oxiderar l\u00e5ngsamt i luft vid temperaturer \u00f6ver cirka 1 200 \u00b0C och bildar ett skyddande kiseldioxidskikt. I reducerande eller inerta atmosf\u00e4rer fungerar de \u00e4nnu b\u00e4ttre.<\/p>\n
Anv\u00e4ndningsomr\u00e5dena \u00e4r fr\u00e4mst inriktade p\u00e5 keramik- och v\u00e4rmebehandlingsindustrin. Ugnshyllor och st\u00f6dplattor f\u00f6r br\u00e4nning av porslin, sanitetsartiklar och avancerad keramik \u00e4r de vanligaste anv\u00e4ndningsomr\u00e5dena. Plattorna kan tillverkas s\u00e5 att de \u00e4r tillr\u00e4ckligt plana och stabila f\u00f6r att b\u00e4ra stora eller \u00f6mt\u00e5liga f\u00f6rem\u00e5l utan att ge efter. De anv\u00e4nds \u00e4ven i v\u00e4rmev\u00e4xlare, br\u00e4nnarkomponenter och viss kemisk processutrustning d\u00e4r b\u00e5de h\u00f6g v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga och korrosionsbest\u00e4ndighet kr\u00e4vs. Vid halvledartillverkning anv\u00e4nds SiC-plattor med h\u00f6g renhet som b\u00e4rare f\u00f6r kiselskivor eller susceptorer, eftersom de medf\u00f6r minimal metallf\u00f6rorening.<\/p>\n
Det finns f\u00f6rst\u00e5s avv\u00e4gningar. Kiselkarbidplattor kostar mer per kilo \u00e4n aluminiumoxid eller kordierit, s\u00e5 motiveringen ligger oftast i l\u00e4ngre livsl\u00e4ngd, snabbare cykler eller minskad sprickbildning i de f\u00f6rem\u00e5l som br\u00e4nns. De \u00e4r ocks\u00e5 spr\u00f6dare \u00e4n st\u00e5l, s\u00e5 de m\u00e5ste hanteras f\u00f6rsiktigt vid lastning och lossning; om man tappar en p\u00e5 ett h\u00f6rn kommer den oftast att flisa sig eller spricka. Oxidation \u00f6kar gradvis massan och kan f\u00f6r\u00e4ndra m\u00e5tten \u00f6ver m\u00e5nga \u00e5r, \u00e4ven om effekten \u00e4r l\u00e5ngsam vid normala ugnstemperaturer. I gasstr\u00f6mmar med mycket h\u00f6g hastighet eller med vissa flussmedel kan erosion bli ett problem, s\u00e5 valet av materialkvalitet \u00e4r viktigt.<\/p>\n
Ur praktisk synvinkel kan vissa vanor f\u00f6rb\u00e4ttra resultaten. Se till att ugnsinredningen st\u00f6ds j\u00e4mnt s\u00e5 att plattorna inte uts\u00e4tts f\u00f6r punktbelastningar eller vridning. L\u00e4mna rimliga mellanrum mellan plattorna f\u00f6r expansion. Vid \u00f6verg\u00e5ng fr\u00e5n oxidm\u00f6nster ska den termiska massan ber\u00e4knas om och br\u00e4nnkurvan justeras n\u00e5got; annars kan SiC:s snabbare respons orsaka \u00f6verskjutning om det gamla br\u00e4nnschemat l\u00e4mnas of\u00f6r\u00e4ndrat. Kontrollera plattorna regelbundet med avseende p\u00e5 ytoxidation eller skador p\u00e5 kanterna och byt ut dem innan de p\u00e5verkar produktkvaliteten.<\/p>\n
Enligt min erfarenhet f\u00e5r de anl\u00e4ggningar som betraktar kiselkarbidplattor som en l\u00e5ngsiktig investering snarare \u00e4n en direkt ers\u00e4ttning oftast den b\u00e4sta avkastningen. De f\u00f6ljer upp cykeltider, energif\u00f6rbrukning och livsl\u00e4ngd f\u00f6re och efter bytet, och anpassar st\u00f6dsystemen och hanteringsrutinerna efter materialet. N\u00e4r detta \u00e4r gjort levererar plattorna j\u00e4mn prestanda under hundratals cykler med minimalt underh\u00e5ll.<\/p>\n
Kiselkarbidplattor kommer inte att ers\u00e4tta alla andra eldfasta material, men n\u00e4r uppgiften inneb\u00e4r upprepade temperaturv\u00e4xlingar, krav p\u00e5 god v\u00e4rme\u00f6verf\u00f6ring och en rimlig livsl\u00e4ngd, f\u00f6rblir de ett av de mest p\u00e5litliga alternativen som finns. I m\u00e5nga av de verksamheter jag har arbetat med har de diskret minskat b\u00e5de energikostnaderna och oplanerade driftstopp utan att det kr\u00e4vs n\u00e5gon exotisk utrustning eller h\u00f6gt specialiserad kompetens f\u00f6r att anv\u00e4nda dem. Denna kombination av prestanda och praktisk anv\u00e4ndbarhet \u00e4r anledningen till att de forts\u00e4tter att f\u00f6rtj\u00e4na sin plats i kr\u00e4vande termiska processer.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
After more than twenty years specifying and installing kiln furniture and high-temperature components, I\u2019ve seen plenty of materials come and […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[5],"tags":[],"class_list":["post-398","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-product-related"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/398","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=398"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/398\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":399,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/398\/revisions\/399"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=398"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=398"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=398"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}