Dans le vaste univers de la production industrielle, de nombreux maillons essentiels dépendent de matériaux haute performance. Aujourd'hui, nous vous présentons un matériau qui joue un rôle important dans des industries traditionnelles telles que les fours et les systèmes de désulfuration :Céramiques en carbure de silicium frittées par réaction.
Qu'est-ce que la céramique en carbure de silicium ?
La céramique de carbure de silicium est un matériau céramique de pointe composé de silicium et de carbone. Il ne s'agit pas d'une céramique ordinaire, mais d'un « métamatériau » doté de nombreuses propriétés exceptionnelles. Elle présente notamment une résistance mécanique élevée à haute température, une bonne résistance à l'usure, un faible coefficient de dilatation thermique, une dureté élevée et une résistance à la corrosion chimique, autant de caractéristiques qui la distinguent de nombreux autres matériaux.
Les céramiques de carbure de silicium frittées par réaction constituent un type particulier de céramiques de carbure de silicium, dont le procédé de fabrication est unique : de fines particules de SiC α et d’additifs sont d’abord pressées pour former un corps cru, puis mises en contact avec du silicium liquide à haute température. À ce stade, le carbone présent dans le corps cru subit une réaction chimique remarquable avec le silicium infiltré, générant du SiC β qui se lie fortement au SiC α. Simultanément, le silicium libre remplit les pores, permettant ainsi d’obtenir un matériau céramique de haute densité.
La pierre angulaire du four
Le frittage réactif des céramiques en carbure de silicium joue un rôle indispensable et important dans divers fours à haute température. Par exemple, dans les fours de production céramique tels que les fours à rouleaux, les fours tunnel, les fours navette, etc., il permet de fabriquer des composants clés comme les manchons de buses, les rouleaux de traverse et les conduits d'air froid.
Le manchon de la buse de flamme permet de contrôler efficacement la température à l'intérieur du four. Il présente une grande résistance aux hautes températures, à l'oxydation et à l'usure, ainsi qu'aux variations rapides de température. Même après une utilisation prolongée à haute température, il ne se casse pas et ne se déforme pas, garantissant ainsi une température stable dans le four. Il est essentiel pour la cuisson de pièces céramiques de haute qualité.
Les rouleaux de traverse et les conduits d'air froid jouent respectivement un rôle essentiel dans le support et la ventilation. Les rouleaux de traverse se caractérisent par une excellente stabilité thermique, une résistance à l'oxydation et une grande résistance au fluage à haute température. Ils ne se déforment pas et ne se plient pas facilement, même après une utilisation prolongée à haute température, garantissant ainsi la stabilité de la structure interne du four et un transport fluide des matériaux. Les conduits d'air froid, quant à eux, régulent le flux de gaz et la distribution de la température à l'intérieur du four, assurant ainsi son bon fonctionnement.
Du point de vue des pièces sur mesure, le carbure de silicium fritté par réaction présente des avantages indéniables pour la fabrication de composants de fours. Grâce à sa taille quasi inchangée avant et après frittage, il peut être façonné selon toutes les formes et dimensions après moulage. Les fabricants de fours peuvent ainsi personnaliser les composants en fonction des différentes conceptions de fours et des besoins de production, répondant aux exigences de fabrication de produits de grande taille et de formes complexes, ce qui est difficilement réalisable avec d'autres matériaux.
Ligne de défense robuste du système de désulfuration
Dans le domaine de la protection de l'environnement, notamment pour la désulfuration des gaz de combustion des centrales électriques, les céramiques en carbure de silicium fritté par réaction jouent un rôle essentiel, en particulier dans la fabrication des buses de désulfuration. Les gaz de combustion émis par les centrales électriques contiennent une grande quantité de polluants tels que le dioxyde de soufre, et les buses de désulfuration constituent des outils importants pour leur élimination.
La buse de désulfuration en carbure de silicium fritté par réaction présente d'excellentes propriétés telles qu'une résistance mécanique et une dureté élevées, une forte résistance à la corrosion, à l'usure et aux hautes températures. Sa durée de vie est exceptionnelle, même dans des conditions extrêmes, et incomparable à celle des matériaux ordinaires. Parmi les types de buses de désulfuration couramment utilisés, on trouve les buses spirales et les buses à vortex. Leur conception et leur principe de fonctionnement diffèrent, mais elles permettent toutes deux d'atomiser efficacement le désulfurant et d'assurer un contact optimal avec les gaz de combustion, garantissant ainsi une désulfuration performante.
Grâce à sa conception structurelle unique, la buse spirale permet au liquide de la couche externe de frapper la surface spirale selon un angle précis, modifiant ainsi la direction de pulvérisation. À sa sortie, le liquide forme un brouillard conique dense, offrant une grande variété d'angles de pulvérisation tout en conservant une efficacité d'absorption élevée, même à basse pression. La buse à vortex, quant à elle, permet à la suspension de pénétrer tangentiellement dans la chambre de turbulence, puis de s'éjecter perpendiculairement à l'orifice d'entrée. Le jet est fin et uniforme, et le large canal de vortex limite les risques d'obstruction.
Pour les pièces sur mesure des systèmes de désulfuration, le carbure de silicium fritté par réaction permet de personnaliser la forme, la taille et les caractéristiques de pulvérisation de la buse en fonction des différents procédés de désulfuration, des débits de gaz de combustion, des concentrations et d'autres paramètres, garantissant ainsi un fonctionnement efficace et stable du système de désulfuration et répondant à des exigences environnementales de plus en plus strictes.
Les céramiques en carbure de silicium frittées par réaction jouent un rôle irremplaçable dans des secteurs industriels traditionnels tels que les fours et les systèmes de désulfuration, grâce à leurs propriétés uniques et à leurs avantages personnalisables. Elles garantissent un fonctionnement efficace, stable et respectueux de l'environnement de la production industrielle et contribuent fortement à la modernisation et au développement technologiques des industries traditionnelles.
Date de publication : 07/06/2025