Mewn llawer o senarios cynhyrchu diwydiannol, mae amgylcheddau tymheredd uchel yn gyffredin ond yn heriol iawn. Boed yn fflamau cynddeiriog yn ystod toddi dur, ffwrneisi tymheredd uchel mewn gweithgynhyrchu gwydr, neu adweithyddion tymheredd uchel mewn cynhyrchu cemegol, rhoddir gofynion llym ar wrthwynebiad tymheredd uchel deunyddiau. Mae deunydd sy'n chwarae rhan hanfodol yn y meysydd tymheredd uchel hyn ac na ellir ei anwybyddu, sefblociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres.
O safbwynt cyfansoddiad cemegol, mae silicon carbid yn gyfansoddyn sy'n cynnwys dau elfen: silicon (Si) a charbon (C). Er gwaethaf cael y gair 'silicon' yn ei enw, mae ei ymddangosiad yn wahanol iawn i'r deunyddiau silicon a welwn yn ein bywydau beunyddiol. Mae silicon carbid fel arfer yn ymddangos fel crisialau du neu wyrdd, gyda gwead caled a chaledwch uchel. Pan gaiff ei ddefnyddio i grafu gwydr, bydd yn gadael marciau ar y gwydr yn hawdd, yn union fel torri menyn â chyllell fach.
Y rheswm pam y gall blociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres sefyll allan mewn amgylcheddau tymheredd uchel yw oherwydd eu cyfres o briodweddau rhagorol. Yn gyntaf, mae ganddo wrthwynebiad tymheredd uwch-uchel, gyda phwynt toddi uchel iawn, sy'n golygu y gall aros yn sefydlog mewn amgylcheddau diwydiannol tymheredd uchel cyffredinol ac ni fydd yn meddalu, yn anffurfio nac yn toddi'n hawdd. Pan fydd y tymheredd y tu mewn i'r ffwrnais toddi dur yn codi'n sydyn, efallai bod deunyddiau eraill eisoes wedi dechrau "dwyn y baich", ond gall blociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres "aros yn llonydd" ac ysgwyddo'r cyfrifoldeb o amddiffyn corff y ffwrnais a chynnal cynhyrchiant yn gyson.
Mae sefydlogrwydd cemegol blociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres hefyd yn rhagorol iawn. Mae ganddo wrthwynebiad da i wahanol gyfryngau cemegol, ac mae'n anodd i asidau cyrydol cryf neu sylweddau alcalïaidd achosi niwed iddo. Mewn cynhyrchu cemegol, mae gwahanol gemegau cyrydol yn aml yn cael eu canfod. Gall defnyddio blociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres fel leinin offer adwaith atal offer rhag cyrydu'n effeithiol, ymestyn oes gwasanaeth offer, a lleihau costau cynhyrchu.
Yn ogystal â'r priodweddau uchod, mae gan flociau gwrthsefyll gwres silicon carbid hefyd wrthwynebiad gwisgo da a chryfder uchel. Mewn rhai amgylcheddau tymheredd uchel gydag erydiad deunydd, fel gwahanyddion seiclon a ffwrneisi calchynnu mewn gweithfeydd sment, gall blociau gwrthsefyll gwres silicon carbid leihau colledion a achosir gan ffrithiant deunydd oherwydd eu priodweddau gwrthsefyll gwisgo, gan sicrhau gweithrediad arferol offer. Mae ei gryfder uchel yn ei alluogi i wrthsefyll rhai grymoedd pwysau ac effaith, gan gynnal uniondeb strwythurol mewn amgylcheddau diwydiannol cymhleth.
Defnyddir blociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres yn helaeth yn y maes diwydiannol. Yn y diwydiant dur, fe'i defnyddir yn helaeth mewn offer fel ffwrneisi chwyth a stofiau chwyth poeth. Y tu mewn i'r ffwrnais chwyth, mae gan haearn tawdd tymheredd uchel a slag ofynion eithriadol o uchel ar gyfer deunyddiau leinio. Mae blociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres, gyda'u gwrthiant tymheredd uchel a'u gwrthiant erydiad, wedi dod yn ddewis delfrydol ar gyfer deunyddiau leinio, gan ymestyn oes gwasanaeth y ffwrnais chwyth yn effeithiol a gwella effeithlonrwydd ac ansawdd cynhyrchu dur. Yn y ffwrnais chwyth poeth, mae blociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres yn gwasanaethu fel cyrff storio gwres, a all storio a rhyddhau gwres yn effeithlon, gan ddarparu aer poeth tymheredd uchel ar gyfer y ffwrnais chwyth a gwella effeithlonrwydd defnyddio ynni.
Yn y diwydiant toddi metelau anfferrus, fel y broses doddi alwminiwm, copr a metelau eraill, mae blociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres hefyd yn anhepgor. Mae tymheredd toddi'r metelau hyn yn gymharol uchel, ac mae amrywiol nwyon cyrydol a slag yn cael eu cynhyrchu yn ystod y broses doddi. Gall blociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres addasu'n dda i amgylcheddau mor llym, amddiffyn offer ffwrnais, a sicrhau toddi llyfn metelau anfferrus.
Mae gan flociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres hefyd gymwysiadau pwysig yn y diwydiannau cerameg a gwydr. Mae angen cynnal tanio cerameg mewn odynau tymheredd uchel. Gall odynau wedi'u gwneud o flociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres, fel byrddau sied, blychau, ac ati, nid yn unig wrthsefyll tymereddau uchel, ond hefyd sicrhau sefydlogrwydd ac unffurfiaeth cynhyrchion cerameg yn ystod y broses danio, sy'n helpu i wella ansawdd cynhyrchion cerameg. Mewn ffwrneisi toddi gwydr, defnyddir blociau silicon carbid sy'n gwrthsefyll gwres ar gyfer leinio a siambrau storio gwres, a all wrthsefyll erydiad tymheredd uchel a sgwrio hylif gwydr, gan wella effeithlonrwydd thermol y ffwrnais a lleihau'r defnydd o ynni.
Gyda datblygiad parhaus technoleg a datblygiad cynaliadwy diwydiant, bydd rhagolygon cymhwyso blociau gwrthsefyll gwres silicon carbid hyd yn oed yn ehangach. Ar y naill law, mae ymchwilwyr yn archwilio prosesau a thechnolegau paratoi newydd yn gyson i wella perfformiad blociau gwrthsefyll gwres silicon carbid ymhellach a lleihau costau cynhyrchu. Er enghraifft, trwy fabwysiadu proses sinteru newydd, gellir cynyddu dwysedd a strwythur blociau gwrthsefyll gwres silicon carbid, a thrwy hynny wella eu perfformiad cyffredinol. Ar y llaw arall, gyda chynnydd cyflym diwydiannau sy'n dod i'r amlwg fel ynni newydd ac awyrofod, mae'r galw am ddeunyddiau sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel hefyd yn cynyddu, a disgwylir i flociau gwrthsefyll gwres silicon carbid chwarae rhan fwy yn y meysydd hyn.
Amser postio: Medi-02-2025