يُستخدم مسحوق كربيد السيليكون (SiC)، وخاصةً 325# (حوالي 44 ميكرون أو شبكة 325) ، على نطاق واسع في تطبيقات المواد المقاومة للحرارة نظرًا لثباته الحراري الاستثنائي، وموصليته الحرارية العالية، ومقاومته للصدمات الحرارية والتآكل الكيميائي. فيما يلي تفاصيل رئيسية حول استخدامه في المواد المقاومة للحرارة:
لماذا استخدام مسحوق SiC 325# في المواد المقاومة للحرارة؟
موصلية حرارية عالية (~120–270 واط/م·ك)
يضمن توزيع الحرارة بشكل متساوي، مما يقلل من الإجهاد الحراري.
مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية
يمنع معامل التمدد الحراري المنخفض التشقق تحت تأثير التغيرات السريعة في درجات الحرارة.
مقاومة فائقة للأكسدة
يشكل طبقة واقية من SiO₂ في درجات الحرارة العالية (~1200 درجة مئوية+)، مما يعزز المتانة.
الخمول الكيميائي
يقاوم هجوم الأحماض والقلويات والمعادن المنصهرة (مثل الألومنيوم والحديد).
القوة الميكانيكية
تحسن الصلابة العالية (موس ~9.5) مقاومة التآكل في بطانات المواد المقاومة للحرارة.
التطبيقات في المواد الحرارية
بطانات الفرن وأثاث الفرن
يتم استخدامه في أفران الصهر وأفران الأسمنت ومعالجة المعادن غير الحديدية بسبب قدرته على تحمل درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية (2912 درجة فهرنهايت) في البيئات المؤكسدة.
صناعة الصلب والمسابك
بطانة للمغارف والأواني والأحواض التي تتعامل مع المعادن المنصهرة.
محارق النفايات ومعالجة النفايات
يقاوم الغازات المسببة للتآكل (مثل حمض الهيدروكلوريك وSO₂) في درجات الحرارة العالية.
المواد اللاصقة والسيراميك المصبوبة
يتم خلطه مع الألومينا أو السيليكا لتعزيز مقاومة الصدمات الحرارية في المواد الحرارية المتجانسة.
كيفية استخدام مسحوق SiC 325# في المواد المقاومة للحرارة
كمضاف :
يضاف إلى الخلطات المقاومة للحرارة (على سبيل المثال، الألومينا-SiC، السيليكا-SiC) لتحسين التوصيل الحراري والقوة.
في المواد الحرارية المرتبطة :
يتم دمجه مع روابط النتريد أو الأكسيد (على سبيل المثال، Si₃N₄، Al₂O₃) للحصول على أشكال عالية الأداء.
مادة الطلاء :
يتم تطبيقه كطبقة واقية على الطوب الحراري لتقليل التآكل.
اعتبارات رئيسية للاستخدام
الأكسدة في درجات الحرارة العالية
فوق 1400 درجة مئوية (2552 درجة فهرنهايت) ، يتأكسد SiC إلى SiO₂ + CO؛ ويمكن التخفيف من ذلك باستخدام مضادات الأكسدة (على سبيل المثال، Si، Al).
توزيع حجم الجسيمات
يحقق حجم الشبكة 325 (44 ميكرومتر) التوازن بين سلوك التلبيد وكثافة التعبئة في التركيبات المقاومة للحرارة.
توافق المجلد
يتطلب مواد رابطة متوافقة (على سبيل المثال، السيليكا سول، الفوسفات ) لمنع التشقق أثناء المعالجة.