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탄화규소 세라믹다양한 산업 분야의 산업용 가마 운영에서 중요한 역할을 합니다. 주요 응용 분야는 탄화규소 버너 노즐로, 극한의 열 환경에서 구조적 안정성을 갖춰 야금 가공, 유리 제조, 세라믹 소성 등 고온 연소 시스템에 널리 사용됩니다. 또 다른 주요 용도는 탄화규소 롤러로, 특히 고급 세라믹, 전자 부품, 정밀 유리의 소결 시 연속 가마에서 지지 및 이송 부품 역할을 합니다. 또한, SiC 세라믹은 가마로에서 빔, 레일, 세터와 같은 구조 부품으로 사용되며, 가마로에서 장시간 가혹한 환경과 기계적 응력에 노출되어도 견딥니다. 폐열 회수 시스템용 열교환기에 통합됨으로써 가마 관련 열 관리에 있어 탄화규소의 다재다능함이 더욱 부각됩니다. 이러한 응용 분야는 산업용 가열 기술 분야의 다양한 운영 요구에 대한 탄화규소의 적응성을 보여줍니다.
주요 산업용 가마 응용 분야는 다음과 같습니다.
3.탄화규소 빔
기술적 이점
1. 뛰어난 열 안정성
- 녹는점 : 2,730°C (초고온 환경 유지)
- 공기 중 최대 1,600°C의 산화 저항성(산화성 분위기에서 분해 방지)
2. 뛰어난 열전도도
- 실온에서 150 W/(m·K)의 열전도도(빠른 열전달 및 균일한 온도 분포 가능)
- 기존 내화재료에 비해 에너지 소비를 20~30% 절감합니다.
3. 탁월한 열충격 저항성
- 초당 500°C를 넘는 급격한 온도 변동을 견딥니다(주기적인 가열/냉각 공정에 적합).
- 열 사이클에서도 구조적 무결성을 유지합니다(균열 및 변형 방지).
4. 고온에서의 높은 기계적 강도
- 1,400°C에서 실온 강도의 90%를 유지합니다(하중을 지탱하는 가마 구성 요소에 중요).
- 모스 경도 9.5(가마 환경에서 연마재로 인한 마모에 강함).
| 재산 | 탄화규소(SiC) | 알루미나(Al₂O₃) | 내화성 금속(예: Ni 기반 합금) | 전통적인 내화재(예: 내화벽돌) |
| 최대 온도 | 최대 1600°C+ | 1500°C | 1200°C (이 이상에서는 연화됨) | 1400–1600°C(변동) |
| 열전도도 | 높음(120–200 W/m·K) | 낮음(~30 W/m·K) | 중간(~15–50 W/m·K) | 매우 낮음(<2 W/m·K) |
| 열충격 저항성 | 훌륭한 | 나쁨~보통 | 중간(연성이 도움이 됨) | 불량(빠른 ΔT 하에서 균열 발생) |
| 기계적 강도 | 고온에서도 강도 유지 | 1200°C 이상에서 분해됨 | 고온에서는 약해진다 | 낮음(취성, 다공성) |
| 내식성 | 산, 알칼리, 용융 금속/슬래그에 대한 저항성 | 중간(강산/강염기에 의해 공격받음) | 고온에서 산화/황화되기 쉽습니다. | 부식성 분위기에서 분해됨 |
| 수명 | 긴 (마모/산화 방지) | 중간(열 사이클링 중 균열 발생) | 짧은 (산화/크립) | 짧은(박리, 침식) |
| 에너지 효율 | 높음(빠른 열전달) | 낮음(열전도도가 낮음) | 중간(전도성이지만 산화됨) | 매우 낮음(절연성) |
산업 사례
한 선도적인 야금 가공 기업은 고온 킬른 시스템에 탄화규소(SiC) 세라믹을 통합하여 상당한 운영 개선을 달성했습니다. 기존 알루미나 부품을실리콘 카바이드 버너 노즐해당 기업은 다음과 같이 보고했습니다.
✅ 1500°C 이상의 환경에서 구성 요소의 열화가 감소하여 연간 유지 관리 비용이 40% 절감됩니다.
✅ 용융 슬래그로 인한 열 충격 및 부식에 대한 SiC의 저항성으로 인해 생산 가동 시간이 20% 증가했습니다.
✅ ISO 50001 에너지 관리 표준에 맞춰 SiC의 높은 열전도도를 활용하여 연료 효율을 15~20% 최적화합니다.
게시 시간: 2025년 3월 21일