Өнеркәсіптік өндірістің кең әлемінде көптеген негізгі буындар жоғары өнімді материалдардың қолдауынсыз өмір сүре алмайды. Бүгін біз пештер мен күкіртті кетіру жүйелері сияқты дәстүрлі салаларда маңызды рөл атқаратын материалды таныстырамыз –реакциялық күйдірілген кремний карбиді керамикасы.
Кремний карбиді керамикасы дегеніміз не?
Кремний карбиді керамикасы - кремний мен көміртектен тұратын озық керамикалық материал. Бұл қарапайым керамика емес, көптеген тамаша қасиеттері бар «метаматериал». Ол жоғары температураға төзімділік, жақсы тозуға төзімділік, термиялық кеңею коэффициентінің төмендігі, жоғары қаттылық және химиялық коррозияға төзімділік сияқты сипаттамаларға ие, бұл оны көптеген материалдардың ішінде ерекшелендіреді.
Реакциялық күйдірілген кремний карбиді керамикасы кремний карбиді керамикасының ерекше түрі болып табылады және оларды дайындау процесі өте ерекше – алдымен альфа SiC және қоспалардың ұсақ бөлшектері жасыл денеге басылады, содан кейін жоғары температурада сұйық кремниймен жанасады. Бұл кезде дайындамадағы көміртек инфильтрацияланған Si-мен керемет химиялық реакцияға түсіп, β – SiC түзеді және α – SiC-мен тығыз байланысады. Сонымен қатар, бос кремний тесіктерді толтырады, нәтижесінде өте тығыз керамикалық материал алынады.
Пештегі негізгі тас
Кремний карбиді керамикасын реакциялық күйдіру әртүрлі жоғары температуралы пештерде маңызды және маңызды рөл атқарады. Мысалы, роликті пештер, туннельді пештер, шаттл пештері және т.б. сияқты керамикалық өндіріс пештерінде ол форсунка жеңдері, көлденең арқалық роликтері және суық ауа құбырлары сияқты негізгі компоненттерге жасалады.
Жалын форсункасының жеңі пештің ішіндегі температура тепе-теңдігін тиімді басқара алады. Ол жоғары температураға төзімділік, тотығуға төзімділік, тозуға төзімділік және тез салқындату мен қыздыруға төзімділік сипаттамаларына ие. Ұзақ уақыт бойы жоғары температурада қолданғаннан кейін сынбайды немесе деформацияланбайды, бұл пештегі тұрақты температуралық ортаны қамтамасыз етеді. Бұл жоғары сапалы керамикалық бұйымдарды жағу үшін өте маңызды.
Көлденең арқалық роликтері мен суық ауа өткізгіштері тиісінше тірек және желдету үшін маңызды міндеттерді атқарады. Көлденең арқалық ролик жақсы термиялық тұрақтылық, тотығуға төзімділік және жоғары температураға төзімділік сипаттамаларына ие. Жоғары температурада ұзақ уақыт пайдаланғаннан кейін деформациялану және майысу оңай емес, бұл пештің ішкі құрылымының тұрақтылығын және материалдың тегіс тасымалдануын қамтамасыз етеді. Суық ауа өткізгіші пештің ішіндегі газ ағыны мен температураның таралуын реттеуге, пештің қалыпты жұмысын қамтамасыз етуге жауапты.
Теңшелген бөлшектер тұрғысынан алғанда, реакциялық күйдірілген кремний карбиді пеш компоненттерін өндіруде айқын артықшылықтарға ие. Күйдіру алдында және одан кейін өлшемі іс жүзінде өзгермегендіктен, оны қалыптағаннан кейін кез келген пішін мен өлшемге өңдеуге болады. Пеш өндірушілері әртүрлі пеш дизайны мен өндіріс қажеттіліктеріне сәйкес компоненттердің әртүрлі пішіндері мен сипаттамаларын теңшей алады, бұл басқа материалдар үшін қиын болатын ірі көлемді және күрделі пішінді өнімдердің өндірістік талаптарын қанағаттандырады.
Күкіртсіздендіру жүйесінің берік қорғаныс желісі
Электр станцияларын күкіртсіздендіру сияқты қоршаған ортаны қорғау саласында реакциялық күйдірілген кремний карбиді керамикасы да маңызды рөл атқарады, бұл негізінен күкіртсіздендіру форсункаларының негізгі құрамдас бөлігінде көрініс табады. Электр станцияларынан шығатын түтін газында күкірт диоксиді сияқты көп мөлшерде ластаушы заттар бар, ал күкіртсіздендіру форсункалары бұл ластаушы заттарды кетірудің маңызды құралы болып табылады.
Реакциялық күйдірілген кремний карбидін күкіртсіздендіру саптамасы жоғары беріктік, жоғары қаттылық, күшті коррозияға төзімділік, тозуға төзімділік және жоғары температураға төзімділік сияқты тамаша қасиеттерге ие. Ол қатал жағдайларда ерекше қызмет ету мерзіміне ие, бұл қарапайым материалдармен салыстыруға келмейді. Күкіртсіздендіру саптамаларының жиі қолданылатын түрлеріне әртүрлі конструкциялары мен жұмыс принциптері бар, бірақ күкіртсіздендіруді тиімді түрде атомдай алады және оны түтін газымен толық жанаса алады, осылайша жақсы күкіртсіздендіру әсеріне қол жеткізеді.
Бірегей құрылымдық дизайны арқылы спиральды саптама сыртқы қабаттағы сұйықтықтың саптаманың спираль бетіне белгілі бір бұрышпен соғылуына, шашырату бағытын өзгертіп, саптамадан шығып, әртүрлі шашырату бұрыштарын қамтамасыз ете алатын және ең төменгі қысым кезінде де жоғары сіңіру тиімділігіне ие болатын қатты конус тәрізді тұман өрісін қалыптастырады. Құйынды саптама суспензияның саптаманың айналмалы камерасына жанама бағыттан кіруіне, содан кейін тесіктен кіріс бағытына тік бұрышпен шығуына мүмкіндік береді. Шашырату кішкентай және біркелкі, ал құйынды арна үлкен, оны жабу оңай емес.
Күкіртсіздендіру жүйелерінің теңшелген бөлшектері үшін реакциялық күйдірілген кремний карбиді күкіртсіздендіру процестеріне, түтін газының ағынының жылдамдығына, концентрациясына және басқа параметрлерге сәйкес ең қолайлы саптама пішінін, өлшемін және бүрку сипаттамаларын теңшей алады, бұл күкіртсіздендіру жүйесінің тиімді және тұрақты жұмысын қамтамасыз етеді және қоршаған ортаның барған сайын қатаң талаптарына сай келеді.
Реакциялық күйдіргіш кремний карбиді керамикасы ерекше қасиеттері мен теңшелетін артықшылықтарының арқасында пештер мен күкіртсіздендіру жүйелері сияқты дәстүрлі өнеркәсіп салаларында алмастырылмайтын рөл атқарады. Олар өнеркәсіптік өндірістің тиімді, тұрақты және экологиялық таза жұмысына сенімді кепілдік береді және дәстүрлі өнеркәсіптердің технологиялық жаңғыртылуы мен дамуына күшті серпін береді.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 7 маусым