1. Коррозияга туруктуулук
FGD учтарыкүкүрт кычкылдары, хлориддери жана башка агрессивдүү химиялык заттар камтылган өтө дат басуучу чөйрөлөрдө иштейт. Кремний карбиди (SiC) керамикасы рН 1-14 эритмелеринде (ASTM C863 сыноолоруна ылайык) 0,1% дан аз массалык жоготуу менен өзгөчө дат басууга туруктуулукту көрсөтөт. Дат баспас болоттон (PREN 18-25) жана никель эритмелери (PREN 30-40) менен салыштырганда, SiC жогорку температурада концентрацияланган кислоталарда да чуңкур пайда болбостон же стресстик дат басуудан жарака кетпестен структуралык бүтүндүктү сактайт.
2. Жогорку температурадагы туруктуулук
Нымдуу түтүн газын күкүрттөн тазалоо системаларында иштөө температурасы адатта 60-80°C түзөт, ал эми кескин көтөрүлүү 120°C ашпайт. SiC керамикасы 1400°C температурада бөлмө температурасындагы бекемдигинин 85%ын сактап, алюминий кычкылтектүү керамикадан (1000°Cге 50% бекемдигин жоготот) жана ысыкка чыдамдуу болоттордон ашып түшөт. Анын жылуулук өткөрүмдүүлүгү (120 Вт/м·К) жылуулукту натыйжалуу таркатууга мүмкүндүк берет, жылуулук стрессинин топтолушунун алдын алат.
3. Кийүүгө туруктуулук
Виккерс катуулугу 28 ГПа жана сынууга туруктуулугу 4,6 МПа·м¹/² менен SiC учуучу күлдүн бөлүкчөлөрүнө (Mohs 5-7) каршы эрозияга жогорку туруктуулукту көрсөтөт. Талаа сыноолору көрсөткөндөй, SiC соплолору 20 000 тейлөө саатынан кийин <5% эскирүүнү сактайт, ал эми алюминий оксидинин соплолорундагы эскирүү 30-40% жана полимер менен капталган металлдардын 8000 сааттын ичинде толук бузулушу.
4. Агымдын мүнөздөмөлөрү
Реакция менен байланышкан SiCдин сууланбаган бети (контакт бурчу >100°) CV маанилери <5% менен суспензиянын так дисперсиясын камсыз кылат. Анын өтө жылмакай бети (Ra 0,2-0,4μm) металл соплолорго салыштырмалуу басымдын төмөндөшүн 15-20% га азайтат, ошол эле учурда узак мөөнөттүү иштөөдө туруктуу разряд коэффициенттерин (±1%) сактайт.
5. Техникалык тейлөөнүн жөнөкөйлүгү
SiCтин химиялык инерттүүлүгү төмөнкүлөрдү камтыган агрессивдүү тазалоо ыкмаларын колдонууга мүмкүндүк берет:
- Жогорку басымдагы суу агымы (250 барга чейин)
- щелочтуу эритмелер менен ультраүндүү тазалоо
- 150°C температурада буу менен стерилдөө
Полимер менен капталган же капталган металл соплолордо кеңири таралган беттин бузулуу коркунучу жок.
6. Жашоо циклинин экономикасы
SiC соплолорунун баштапкы баасы стандарттуу 316L дат баспас болоттон жасалганына караганда 2-3 эсе жогору болсо да, алардын 8-10 жылдык кызмат мөөнөтү (металлдар үчүн 2-3 жылга салыштырмалуу) алмаштыруу жыштыгын 70% га кыскартат. Жалпы менчик чыгымдары 10 жылдык мезгил ичинде 40-60% үнөмдөөнү көрсөтүп турат, ал эми жер-жерлерде оңдоо иштери нөлгө барабар.
7. Айлана-чөйрөгө шайкештик
SiC экстремалдык шарттарда теңдешсиз иштөөнү көрсөтөт:
- Туз чачыратуудан коргоо: 5000 сааттык ASTM B117 сыноосунан кийин массалык өзгөрүү 0%
- Кислота шүүдүрүм чекитинин иштеши: 160°C H2SO4 бууларына туруштук берет
- Термикалык соккуга туруктуулук: 1000°C → 25°C өчүрүү циклдерине туруштук берет
8. Масштабдын пайда болушуна каршы касиеттери
SiC коваленттик атомдук түзүлүшү металл альтернативаларына караганда масштабдоо ылдамдыгы 80% төмөн болгон реактивдүү эмес бетти түзөт. Кристаллографиялык изилдөөлөр кальцит жана гипс кендери металлдардагы >5 МПага салыштырмалуу SiCде алсызыраак байланыштарды (адгезия <1 МПа) пайда кыларын көрсөтүп турат, бул механикалык жол менен алып салууну жеңилдетет.
Техникалык корутунду
Кремний карбидинин керамикасы FGD соплолору үчүн комплекстүү иштин натыйжалуулугун баалоо аркылуу оптималдуу материалдык тандоо катары пайда болот:
- Металл альтернативаларына караганда 10 эсе көп кызмат мөөнөтү
- Пландалбаган техникалык тейлөөнүн 92% га кыскарышы
- Ырааттуу чачуу схемалары аркылуу SO2ди кетирүүнүн натыйжалуулугун 35%га жакшыртуу
- EPA 40 CFR 63-бөлүктүн эмиссия стандарттарына толук шайкештик
Суюк фазалуу бышыруу жана CVD каптоо сыяктуу өнүккөн өндүрүш ыкмалары менен, кийинки муундагы SiC соплолору субмикрондук беттик жасалгаларга жана керамикада мурда мүмкүн болбогон татаал геометрияларга жетишүүдө. Бул технологиялык эволюция кремний карбидин кийинки муундагы түтүн газдарын тазалоо системалары үчүн тандалган материал катары көрсөтөт.
Жарыяланган убактысы: 20-март, 2025-жыл