בתרחישי ייצור תעשייתיים רבים, סביבות בטמפרטורה גבוהה הן נפוצות אך מאתגרות ביותר. בין אם מדובר בלהבות משתוללות במהלך התכת פלדה, כבשנים בטמפרטורה גבוהה בייצור זכוכית, או כורים בטמפרטורה גבוהה בייצור כימי, דרישות מחמירות מוטלות על עמידות החומרים בטמפרטורה גבוהה. ישנו חומר שממלא תפקיד מכריע בתחומים אלו בטמפרטורה גבוהה ואי אפשר להתעלם ממנו, והוא...בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד.
סיליקון קרביד, מנקודת מבט של הרכב כימי, הוא תרכובת המורכבת משני יסודות: סיליקון (Si) ופחמן (C). למרות שהמילה 'סיליקון' מופיעה בשמו, מראהו שונה מאוד מחומרי הסיליקון שאנו רואים בחיי היומיום שלנו. סיליקון קרביד מופיע בדרך כלל כגבישים שחורים או ירוקים, בעלי מרקם קשה וקשיות גבוהה. כאשר משתמשים בו לשריטת זכוכית, הוא ישאיר בקלות סימנים על הזכוכית, ממש כמו חיתוך חמאה בסכין קטנה.
הסיבה לכך שבלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד יכולים לבלוט בסביבות טמפרטורה גבוהות נובעת מסדרת התכונות המצוינות שלהם. ראשית, יש להם עמידות לטמפרטורות גבוהות במיוחד, עם נקודת התכה גבוהה מאוד, מה שאומר שהם יכולים להישאר יציבים בסביבות תעשייתיות בטמפרטורה גבוהה כללית ולא יתרככו, יתעוותו או יימסו בקלות. כאשר הטמפרטורה בתוך תנור ההתכה של הפלדה עולה, חומרים אחרים עשויים כבר להתחיל "לשאת בנטל", אך בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד יכולים "להישאר דוממים" ולשאת בהתמדה באחריות להגן על גוף התנור ולשמור על הייצור.
היציבות הכימית של בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד מצוינת גם היא. יש להם עמידות טובה בפני חומרים כימיים שונים, וקשה לחומצות קורוזיביות חזקות או חומרים בסיסיים לגרום להם נזק. בייצור כימי, נתקלים לעתים קרובות בכימיקלים קורוזיביים שונים. שימוש בבלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד כבטנה של ציוד תגובה יכול למנוע ביעילות קורוזיה של הציוד, להאריך את חיי השירות של הציוד ולהפחית את עלויות הייצור.
בנוסף לתכונות הנ"ל, לבלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד יש גם עמידות טובה בפני שחיקה וחוזק גבוה. בסביבות מסוימות בטמפרטורה גבוהה עם שחיקת חומרים, כגון מפרידי ציקלונים ותנורי קלצינציה במפעלי מלט, בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד יכולים להפחית הפסדים הנגרמים מחיכוך חומרים עקב תכונותיהם העמידות בפני שחיקה, ובכך להבטיח את פעולתו התקינה של הציוד. חוזקם הגבוה מאפשר להם לעמוד בכוחות לחץ ופגיעה מסוימים, תוך שמירה על שלמות מבנית בסביבות תעשייתיות מורכבות.
בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד נמצאים בשימוש נרחב בתחום התעשייתי. בתעשיית הפלדה, הם נמצאים בשימוש נרחב בציוד כגון תנורי התזה ותנורי התזה חמה. בתוך תנור ההתזה, ברזל מותך וסיגים בטמפרטורה גבוהה מציבים דרישות גבוהות ביותר לחומרי ציפוי. בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד, עם עמידותם לטמפרטורות גבוהות ועמידותם לשחיקה, הפכו לבחירה אידיאלית לחומרי ציפוי, ומאריכים ביעילות את חיי השירות של תנור ההתזה ומשפרים את היעילות והאיכות של ייצור הפלדה. בתנור ההתזה החם, בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד משמשים כגופי אחסון חום, שיכולים לאגור ולשחרר חום ביעילות, לספק אוויר חם בטמפרטורה גבוהה לתנור ההתזה ולשפר את יעילות ניצול האנרגיה.
בתעשיית ההתכת מתכות לא ברזליות, כגון תהליך ההתכת של אלומיניום, נחושת ומתכות אחרות, בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד הם גם הכרחיים. טמפרטורת ההיתוך של מתכות אלו גבוהה יחסית, ובמהלך תהליך ההתכה נוצרים גזים קורוזיביים שונים וסיגים. בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד יכולים להסתגל היטב לסביבות קשות כאלה, להגן על ציוד התנור ולהבטיח התכה חלקה של מתכות לא ברזליות.
לבלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד יש גם יישומים חשובים בתעשיות הקרמיקה והזכוכית. שריפה קרמית צריכה להתבצע בכבשנים בטמפרטורה גבוהה. כבשנים העשויים מבלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד, כגון לוחות סככה, קופסאות וכו', יכולים לא רק לעמוד בטמפרטורות גבוהות, אלא גם להבטיח את היציבות והאחידות של מוצרי הקרמיקה במהלך תהליך השריפה, מה שעוזר לשפר את איכות מוצרי הקרמיקה. בכבשני התכת זכוכית, בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד משמשים לציפוי ותאי אחסון חום, שיכולים לעמוד בפני שחיקה וסחיפה בטמפרטורה גבוהה של נוזל הזכוכית, תוך שיפור היעילות התרמית של הכבשן והפחתת צריכת האנרגיה.
עם ההתקדמות המתמשכת של הטכנולוגיה והפיתוח המתמשך של התעשייה, סיכויי היישום של בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד יהיו רחבים עוד יותר. מצד אחד, חוקרים חוקרים כל הזמן תהליכי הכנה וטכנולוגיות חדשות כדי לשפר עוד יותר את ביצועי בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד ולהפחית את עלויות הייצור. לדוגמה, על ידי אימוץ תהליך סינטור חדש, ניתן להגדיל את הצפיפות והמבנה של בלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד, ובכך לשפר את הביצועים הכוללים שלהם. מצד שני, עם העלייה המהירה של תעשיות מתפתחות כמו אנרגיה חדשה וחלל, הביקוש לחומרים עמידים בטמפרטורה גבוהה גם הוא עולה, וצפוי שבלוקים עמידים בחום מסיליקון קרביד ימלאו תפקיד גדול יותר בתחומים אלה.
זמן פרסום: 2 בספטמבר 2025