Trong nhiều tình huống sản xuất công nghiệp, môi trường nhiệt độ cao là phổ biến nhưng cũng đầy thách thức. Cho dù đó là ngọn lửa dữ dội trong quá trình luyện thép, lò nung nhiệt độ cao trong sản xuất thủy tinh, hay lò phản ứng nhiệt độ cao trong sản xuất hóa chất, các yêu cầu nghiêm ngặt về khả năng chịu nhiệt độ cao của vật liệu đều được đặt ra. Có một loại vật liệu đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực nhiệt độ cao này và không thể bỏ qua, đó làkhối chịu nhiệt silicon carbide.
Về mặt thành phần hóa học, silicon carbide là một hợp chất được tạo thành từ hai nguyên tố: silicon (Si) và carbon (C). Mặc dù có chữ "silicon" trong tên gọi, nhưng hình dạng của nó rất khác so với các vật liệu silicon mà chúng ta thường thấy trong cuộc sống hàng ngày. Silicon carbide thường có dạng tinh thể màu đen hoặc xanh lá cây, với kết cấu cứng và độ cứng cao. Khi dùng để cào xước kính, nó sẽ dễ dàng để lại vết xước trên kính, giống như dùng dao nhỏ cắt bơ.
Lý do tại sao khối chịu nhiệt silicon carbide có thể nổi bật trong môi trường nhiệt độ cao là nhờ hàng loạt đặc tính tuyệt vời của chúng. Thứ nhất, nó có khả năng chịu nhiệt độ cực cao, với điểm nóng chảy rất cao, nghĩa là nó có thể duy trì ổn định trong môi trường công nghiệp nhiệt độ cao nói chung và không dễ bị mềm, biến dạng hoặc tan chảy. Khi nhiệt độ bên trong lò luyện thép tăng vọt, các vật liệu khác có thể đã bắt đầu "gánh vác", nhưng khối chịu nhiệt silicon carbide vẫn có thể "đứng yên" và vững vàng gánh vác trách nhiệm bảo vệ thân lò và duy trì sản xuất.
Tính ổn định hóa học của khối chịu nhiệt silicon carbide cũng rất tuyệt vời. Nó có khả năng chống chịu tốt với nhiều môi trường hóa chất khác nhau, và khó bị axit ăn mòn mạnh hoặc chất kiềm gây hư hại. Trong sản xuất hóa chất, thường xuyên gặp phải nhiều loại hóa chất ăn mòn. Sử dụng khối chịu nhiệt silicon carbide làm lớp lót cho thiết bị phản ứng có thể ngăn ngừa hiệu quả tình trạng thiết bị bị ăn mòn, kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm chi phí sản xuất.
Ngoài các đặc tính trên, khối chịu nhiệt silicon carbide còn có khả năng chống mài mòn tốt và độ bền cao. Trong một số môi trường nhiệt độ cao có sự ăn mòn vật liệu, chẳng hạn như máy tách cyclone và lò nung trong nhà máy xi măng, khối chịu nhiệt silicon carbide có thể giảm thiểu tổn thất do ma sát vật liệu nhờ đặc tính chống mài mòn, đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị. Độ bền cao cho phép khối chịu được áp suất và lực va đập nhất định, duy trì tính toàn vẹn của kết cấu trong môi trường công nghiệp phức tạp.
Khối chịu nhiệt silicon carbide được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp. Trong ngành công nghiệp thép, nó được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị như lò cao và lò cao áp. Bên trong lò cao, sắt nóng chảy và xỉ có yêu cầu cực kỳ cao về vật liệu lót. Khối chịu nhiệt silicon carbide, với khả năng chịu nhiệt độ cao và chống xói mòn, đã trở thành lựa chọn lý tưởng cho vật liệu lót, giúp kéo dài hiệu quả tuổi thọ của lò cao và nâng cao hiệu quả cũng như chất lượng sản xuất thép. Trong lò cao áp, khối chịu nhiệt silicon carbide đóng vai trò là vật chứa nhiệt, có thể lưu trữ và giải phóng nhiệt hiệu quả, cung cấp khí nóng nhiệt độ cao cho lò cao và cải thiện hiệu suất sử dụng năng lượng.
Trong ngành luyện kim loại màu, chẳng hạn như luyện nhôm, đồng và các kim loại khác, khối chịu nhiệt silicon carbide cũng không thể thiếu. Nhiệt độ nóng chảy của các kim loại này tương đối cao, trong quá trình luyện kim sẽ sinh ra nhiều loại khí ăn mòn và xỉ. Khối chịu nhiệt silicon carbide có thể thích ứng tốt với môi trường khắc nghiệt như vậy, bảo vệ thiết bị lò nung và đảm bảo quá trình luyện kim loại màu diễn ra suôn sẻ.
Khối chịu nhiệt silicon carbide cũng có những ứng dụng quan trọng trong ngành công nghiệp gốm sứ và thủy tinh. Việc nung gốm sứ cần được thực hiện trong lò nung nhiệt độ cao. Lò nung làm từ khối silicon carbide chịu nhiệt, chẳng hạn như ván khuôn, hộp, v.v., không chỉ chịu được nhiệt độ cao mà còn đảm bảo tính ổn định và đồng đều của sản phẩm gốm sứ trong quá trình nung, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm gốm sứ. Trong lò nung thủy tinh, khối chịu nhiệt silicon carbide được sử dụng để lót và làm buồng chứa nhiệt, có thể chịu được sự ăn mòn và mài mòn ở nhiệt độ cao của chất lỏng thủy tinh, đồng thời cải thiện hiệu suất nhiệt của lò nung và giảm mức tiêu thụ năng lượng.
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ và sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp, triển vọng ứng dụng của khối chịu nhiệt silicon carbide sẽ còn rộng mở hơn nữa. Một mặt, các nhà nghiên cứu đang không ngừng khám phá các quy trình và công nghệ chế tạo mới để nâng cao hơn nữa hiệu suất của khối chịu nhiệt silicon carbide và giảm chi phí sản xuất. Ví dụ, bằng cách áp dụng quy trình thiêu kết mới, mật độ và cấu trúc của khối chịu nhiệt silicon carbide có thể được tăng lên, từ đó cải thiện hiệu suất tổng thể của chúng. Mặt khác, với sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp mới nổi như năng lượng mới và hàng không vũ trụ, nhu cầu về vật liệu chịu nhiệt độ cao cũng ngày càng tăng, và khối chịu nhiệt silicon carbide dự kiến sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong các lĩnh vực này.
Thời gian đăng: 02-09-2025