Примена
Силицијум карбид керамикаиграју кључне улоге у раду индустријских пећи у више сектора. Примарна примена су млазнице силицијум-карбидног горионика, које се широко користе у системима сагоревања на високим температурама за металуршку обраду, производњу стакла и печење керамике због своје структурне стабилности у екстремним термичким окружењима. Још једна кључна употреба су ваљци од силицијум-карбида, који делују као носеће и транспортне компоненте у континуираним пећима, посебно код синтеровања напредне керамике, електронских компоненти и прецизног стакла. Поред тога, SiC керамика се користи као структурне компоненте као што су греде, шине и апарати за уградњу у пећима, где издржавају продужено излагање агресивним атмосферама и механичким напрезањима. Њихова интеграција у јединице измењивача топлоте за системе за рекуперацију отпадне топлоте додатно истиче њихову свестраност у термичком управљању везаном за пећ. Ове примене наглашавају прилагодљивост силицијум-карбида различитим оперативним захтевима у оквиру индустријских технологија грејања.
Кључне примене индустријских пећи укључују:
1.Млазнице силицијум-карбидног горионика
4.Силицијум-карбидна радијантна цев
Техничке предности
1. Изузетна термичка стабилност
- Тачка топљења: 2.730°C (отпорно на ултра високе температуре)
- Отпорност на оксидацију до 1.600°C на ваздуху (спречава деградацију у оксидативним атмосферама)
2. Супериорна топлотна проводљивост
- топлотна проводљивост од 150 W/(m·K) на собној температури (омогућава брз пренос топлоте и равномерну расподелу температуре)
- Смањује потрошњу енергије за 20–30% у поређењу са традиционалним ватросталним материјалима.
3. Ненадмашна отпорност на термички удар
- Отпоран на брзе температурне флуктуације преко 500°C/sec (идеалан за цикличне процесе загревања/хлађења).
- Одржава структурни интегритет под термичким циклусима (спречава пуцање и деформацију).
4. Висока механичка чврстоћа на повишеним температурама
- Задржава 90% чврстоће на собној температури на 1.400°C (критично за носеће компоненте пећи).
- Мосова тврдоћа од 9,5 (отпорна је на хабање од абразивних материјала у окружењу пећи).
| Некретнина | Силицијум карбид (SiC) | Алуминијум (Al₂O₃) | Ватростални метали (нпр. легуре на бази никла) | Традиционални ватростални материјали (нпр. шатрогасна цигла) |
| Максимална температура | До 1600°C+ | 1500°C | 1200°C (омекшава изнад) | 1400–1600°C (варира) |
| Топлотна проводљивост | Висока (120–200 W/m·K) | Ниско (~30 W/m·K) | Умерено (~15–50 W/m·K) | Веома ниско (<2 W/m·K) |
| Отпорност на термички удар | Одлично | Лоше до умерено | Умерено (дуктилност помаже) | Лоше (пукотине под брзим ΔT) |
| Механичка чврстоћа | Задржава чврстоћу на високим температурама | Разграђује се изнад 1200°C | Слаби на високим температурама | Ниско (крхко, порозно) |
| Отпорност на корозију | Отпоран на киселине, алкалије, растопљене метале/згуру | Умерено (нападнуто јаким киселинама/базама) | Склон оксидацији/сулфидацији на високим температурама | Разграђује се у корозивним атмосферама |
| Животни век | Дуготрајно (отпорно на хабање/оксидацију) | Умерено (пукотине услед термичког циклирања) | Кратко (оксидира/пузи) | Кратко (љуштење, ерозија) |
| Енергетска ефикасност | Висок (брз пренос топлоте) | Ниска (лоша топлотна проводљивост) | Умерено (проводљиво, али оксидира) | Веома ниско (изолационо) |
Случај из индустрије
Водеће предузеће за прераду металургије постигло је значајна оперативна побољшања након интеграције силицијум-карбидне (SiC) керамике у своје системе пећи на високим температурама. Заменом конвенционалних компоненти од алуминијума са...Млазнице силицијум-карбидног горионика, предузеће је саопштило:
✅ 40% нижи годишњи трошкови одржавања због смањене деградације компоненти у окружењима са температурама од 1500°C+.
✅ Повећање времена непрекидног рада производње за 20%, захваљујући отпорности SiC-а на термички удар и корозију од растопљене згуре.
✅ Усклађеност са стандардима за управљање енергијом ISO 50001, користећи високу топлотну проводљивост SiC-а за оптимизацију ефикасности горива за 15–20%.
Време објаве: 21. март 2025.