V mnogih industrijskih proizvodnih scenarijih so visokotemperaturna okolja pogosta, a hkrati zelo zahtevna. Naj gre za divje plamene med taljenjem jekla, visokotemperaturne peči v proizvodnji stekla ali visokotemperaturne reaktorje v kemični proizvodnji, so glede odpornosti materialov na visoke temperature postavljene stroge zahteve. Obstaja material, ki igra ključno vlogo v teh visokotemperaturnih področjih in ga ne moremo prezreti, in sicertoplotno odporni bloki silicijevega karbida.
Silicijev karbid je z vidika kemijske sestave spojina, sestavljena iz dveh elementov: silicija (Si) in ogljika (C). Kljub besedi »silicij« v imenu se njegov videz zelo razlikuje od silicijevih materialov, ki jih vidimo v vsakdanjem življenju. Silicijev karbid je običajno videti kot črni ali zeleni kristali s trdo teksturo in visoko trdoto. Ko ga uporabljamo za praskanje stekla, zlahka pusti sledi na steklu, tako kot če bi z majhnim nožem rezali maslo.
Razlog, zakaj se toplotno odporni bloki iz silicijevega karbida lahko obnesejo v okoljih z visokimi temperaturami, je njihova vrsta odličnih lastnosti. Prvič, imajo ultra visoko temperaturno odpornost z zelo visokim tališčem, kar pomeni, da lahko ostanejo stabilni v splošnih visokotemperaturnih industrijskih okoljih in se ne bodo zlahka zmehčali, deformirali ali stopili. Ko temperatura v talilni peči za jeklo močno naraste, so drugi materiali morda že začeli "nositi breme", vendar lahko toplotno odporni bloki iz silicijevega karbida "ostanejo pri miru" in vztrajno nosijo odgovornost za zaščito telesa peči in vzdrževanje proizvodnje.
Kemijska stabilnost toplotno odpornih blokov iz silicijevega karbida je prav tako zelo odlična. Imajo dobro odpornost na različne kemične medije in jih težko poškodujejo močne korozivne kisline ali alkalije. V kemični proizvodnji se pogosto srečujemo z različnimi korozivnimi kemikalijami. Uporaba toplotno odpornih blokov iz silicijevega karbida kot obloge reakcijske opreme lahko učinkovito prepreči korozijo opreme, podaljša življenjsko dobo opreme in zmanjša proizvodne stroške.
Poleg zgoraj navedenih lastnosti imajo toplotno odporni bloki iz silicijevega karbida tudi dobro odpornost proti obrabi in visoko trdnost. V nekaterih visokotemperaturnih okoljih z erozijo materiala, kot so ciklonski separatorji in kalcinacijske peči v cementarnah, lahko toplotno odporni bloki iz silicijevega karbida zaradi svojih lastnosti odpornosti proti obrabi zmanjšajo izgube zaradi trenja materiala in zagotavljajo normalno delovanje opreme. Zaradi visoke trdnosti lahko prenesejo določene tlačne in udarne sile ter ohranijo strukturno celovitost v kompleksnih industrijskih okoljih.
Toplotno odporni bloki iz silicijevega karbida se pogosto uporabljajo v industriji. V jeklarski industriji se pogosto uporabljajo v opremi, kot so plavži in peči za vroč zrak. V plavžu imata visokotemperaturno staljeno železo in žlindra izjemno visoke zahteve glede obložnih materialov. Toplotno odporni bloki iz silicijevega karbida so s svojo visoko temperaturno odpornostjo in odpornostjo proti eroziji postali idealna izbira za obložne materiale, saj učinkovito podaljšujejo življenjsko dobo plavža ter izboljšujejo učinkovitost in kakovost proizvodnje jekla. V plavžu toplotno odporni bloki iz silicijevega karbida služijo kot hranilniki toplote, ki lahko učinkovito shranjujejo in sproščajo toploto, zagotavljajo visokotemperaturni vroč zrak za plavž in izboljšujejo učinkovitost izrabe energije.
V industriji taljenja neželeznih kovin, kot je taljenje aluminija, bakra in drugih kovin, so toplotno odporni bloki iz silicijevega karbida nepogrešljivi. Temperatura taljenja teh kovin je relativno visoka, med taljenjem pa nastajajo različni korozivni plini in žlindra. Toplotno odporni bloki iz silicijevega karbida se dobro prilagajajo tako zahtevnim okoljem, ščitijo opremo peči in zagotavljajo nemoteno taljenje neželeznih kovin.
Toplotno odporni bloki silicijevega karbida imajo pomembno uporabo tudi v keramični in steklarski industriji. Žganje keramike je treba izvajati v visokotemperaturnih pečeh. Peči iz toplotno odpornih blokov silicijevega karbida, kot so deske za žganje, škatle itd., ne le prenesejo visoke temperature, temveč zagotavljajo tudi stabilnost in enakomernost keramičnih izdelkov med žganjem, kar pomaga izboljšati kakovost keramičnih izdelkov. V pečeh za taljenje stekla se toplotno odporni bloki silicijevega karbida uporabljajo za oblaganje in shranjevanje toplote v komorah, ki lahko prenesejo visokotemperaturno erozijo in drgnjenje steklene tekočine, hkrati pa izboljšajo toplotno učinkovitost peči in zmanjšajo porabo energije.
Z nenehnim napredkom tehnologije in trajnostnim razvojem industrije se bodo možnosti uporabe toplotno odpornih blokov iz silicijevega karbida še razširile. Po eni strani raziskovalci nenehno raziskujejo nove postopke in tehnologije priprave za nadaljnje izboljšanje učinkovitosti toplotno odpornih blokov iz silicijevega karbida in zmanjšanje proizvodnih stroškov. Na primer, z uporabo novega postopka sintranja se lahko poveča gostota in struktura toplotno odpornih blokov iz silicijevega karbida, s čimer se izboljša njihova splošna učinkovitost. Po drugi strani pa se s hitrim vzponom novih industrij, kot sta nova energetika in vesoljska industrija, povečuje tudi povpraševanje po materialih, odpornih na visoke temperature, in pričakuje se, da bodo toplotno odporni bloki iz silicijevega karbida na teh področjih igrali večjo vlogo.
Čas objave: 2. september 2025