آشنایی با ویژگی­ های المنت گرمایشی کاربید سیلیکون

میله­ ی کربن سیلیکون از کاربید سیلیکون شش­طرفه­ ی سبز با خلوص بالا به عنوان مواد اولیه­­ ی اصلی ساخته می­شود، پردازش بر طبق بلوکه­ کردن مواد خاص، تبلور مجدد سیلیسید در دمای بالای 2200 ℃ تفجوشی و ساخت میله انجام می­شود، لوله از عنصر گرمایش الکتریکی با دمای بالا ساخته شده است، نه از فلز. اتمسفر اکسیدکننده در دمای معمولی می­ تواند به 1450 ℃ برسد، می­توان تا نهایتاً 2000 ساعت از آن استفاده­ ی مداوم کرد.

مقدمه:

کاربید سیلیکون از درجه حرارت بالا، مقاومت دمایی بالا، مقاومت در برابر اکسیداسیون، مقاومت در برابر خوردگی، گرم­ شدن سریع و عمر طولانی ، تغییر شکل اندک در دماهای بالا، نصب و نگهداری آسان، و پایداری شیمیایی خوبی برخوردار است. دمای ثابت دقیق را نه تنها با سیستم کنترل الکتریکی اتوماتیک، بلکه با توجه به نیازهای فرآیند تولید بر طبق منحنی تنظیم دمای خودکار می­توان به دست آورد.

استفاده از گرمایش کاربید سیلیکون راحت و ایمن و قابل اعتماد است. در حال حاضر از آن در رشته­ های الکترونیک، مواد مغناطیسی، متالورژی پودر، سرامیک، شیشه، نیمه­ هادی، تست تجزیه و تحلیل، تحقیقات علمی و غیره، میدان دمای بالا، کوره تونلی، کوره غلتکی، کوره شیشه ­ای، کوره خلاء و کوره صداخفه­ کن، کوره ذوب و عنصر گرمایش الکتریکی انواع تجهیزات گرمایشی به طور گسترده ای استفاده می­ شود.

عملکرد المنت  گرمایش کاربید سیلیکون: خواص فیزیکی و شیمیایی

خواص فیزیکی

اجزاء: سخت، شکننده، مقاوم در برابر شوک حرارتی، عدم تغییر شکل آسان در دمای بالا، سایر خواص فیزیکی به شرح زیر است:

ضریب هدایت حرارتی: 20 کیلو کالری / متر · ساعت · درجه

ضریب انبساط خطی:6 -10 × 5 (m / ℃)

خواص شیمیایی

کاربید سیلیکون دارای ثبات شیمیایی خوب، و توانایی مقاومت در برابر اسید است.

تحت شرایط دمای بالا فرسایش قلیایی.

اجزای کاربید سیلیکون در دمای بالای 1000 ℃ می ­توانند برای مدت طولانی با اکسیژن و بخار آب به صورت زیر استفاده شوند:

① Sic+2O2→Sio2+CO2

②Sic+4H2O=Sio2+4H2+CO2

1) Sic + CO2 + o2 – > 2 Sio2

2) the Sic h2o + 4 = Sio2 + 4 h2 + CO2

اجزای محتوی SiO2 ، و مقاومت به آرامی افزایش می­ یابد که منجر به فرسودگی می­ شود.

اگر بخار آب بیش از حد باشد، باعث اکسیداسیون SiC می ­شود که در اثر واکنش (2) نوع H2 و O2 ترکیبی از H2O تولید می­ شود که در هوا با یک چرخه معیوب واکنش نشان می­ دهد و عمر مفید قطعات را کاهش می­ دهد.

هیدروژن (H₂) می­ تواند استحکام مکانیکی قطعات را کاهش دهد. نیتروژن (N2) زیر 1200 ℃ می­ تواند از اکسیداسیون SiC جلوگیری کند، در دمای بالای 1350 ℃ با SiC واکنش می ­دهد و آن را تجزیه می­ کند. کلر (Cl2) می ­تواند SiC را به طور کامل تجزیه کند.

قیمت کاربید سیلیکون:

قیمت کاربید سیلیکون به عوامل زیادی مانند تفاوت­ های منطقه ­ای تولید، تطابق سازندگان، کانال زمان اختلاف مواد اولیه و غیره ارتباط دارد.

به طور خلاصه، هنگام انتخاب میله­ ی کربن سیلیکونی، مطمئن باشید کارخانه­ ی سازنده­ ای را انتخاب کنید که سابقه ­ای طولانی داشته باشد.

توصیه­ هایی برای بهترین عملکرد در تولید کاربید سیلیکون

1. میله­ ی کربن سیلیکون یک ماده­ ی سخت و شکننده است، که تحت تاثیر لرزش­ های شدید و ضربه به راحتی می­ شکند. بنابراین هنگام جابه­ جایی آن بسیار مراقب باشید، حمل و نقل و پایین­ گذاشتن آن باید به آرامی صورت گیرد.
2. میله­ ی کربن سیلیکون از طول منطقه ­ی داغ باید برابر با عرض کوره باشد. در غیر اینصورت دیواره ­ی کوره را به آسانی می­ سوزاند.
3. به طور کلی کشش طول انتهای سرد 50 ~ 150 میلی­متر است، به طوری که خنک­ کننده و انتهای سرد به هم متصل شوند.
4. قطر داخلی اجاق گاز کاربید سیلیکون باید 1.4 ~ 1.6 برابر قطر بیرونی انتهاهای سرد باشد. اگر سوراخ کوره بسیار کوچک یا پلاگ پرکننده­ ی سوراخ بسیار سفت باشد، دمای بالا مانع از انبساط آزاد کاربید سیلیکون شده و در نتیجه باعث شکسته شدن میله می­ شود.
5. کاربید سیلیکون و اجسام گرم­ شده و فاصله از دیواره­ ی کوره باید بزرگتر یا مساوی با سه برابر قطر منطقه­ ی داغ باشد. فاصله­ ی مرکز کاربید سیلیکون و کاربید سیلیکون نباید کمتر از 4 برابر قطر منطقه­ ی داغ باشد.
6. انتهای سرد میله­ ی کربن سیلیکونی با آلومینیوم بافته یا فویل آلومینیومی به مدار اصلی متصل می­ شود.
7. اگر کوره جدید است یا مدت زمان طولانی است که از کوره ­ی الکتریکی استفاده نشده است، پیش از استفاده باید از میله ­های قدیمی و یا سایر منابع کوره حرارتی استفاده کنید.
8. باید از برخورد رطوبت با رسوب کاربید سیلیکون جلوگیری کرد. زیرا رطوبت به آسانی باعث می­شود لایه ­­ی آلومینیومی تجزیه شود، کنده شود، مقاومت تماس انتهای سرد با خنک­ کننده را افزایش می­ دهد و عنصر پس از تامین انرژی به راحتی ترک می­خورد.
9. میله ­ی کربن سیلیکونی قبل از استفاده باید توزیع مقاومت را ابتدا با مقاومت میله ­ی کربن سیلیکونی یکسان یا نزدیک به هم انجام دهد.
10. کاربید سیلیکون بایستی مجهز به یک دستگاه تنظیم فشار باشد. ارسال ولتاژ اولیه به نصف ولتاژ کاری معمولی آن، در طی یک دوره زمانی ثابت، باعث افزایش تدریجی ولتاژ می ­شود. بنابراین کاربید سیلیکون به دلیل تحریک شدید و سریع نمی­ شکند.
11. عمر میله ­ی کربن سیلیکون در صورت استفاده­ ی مداوم، طولانی و در صورت استفاده­ ی متناوب، کوتاه است.
12. از سطح عنصر برای انتخاب چگالی بار معقول و دما استفاده می­ شود. استفاده از دما نباید بیشتر از 1650 ℃ باشد. اما در محیط گازی مضر برای جلوگیری از واکنش ­های شیمیایی کاربید سیلیکون و گاز مضر از دماهای بالاتر استفاده کنید.
13. برای جایگزینی میله­ ی کربن سیلیکون، باید مقاومت المنت گرمایش کاربید سیلیکون و کوره­ ی در حال اجرا را نزدیک به فاز کاربید سیلیکون، المنت گرمایشی کاربید سیلیکون لازم برای جایگزینی کل کوره انتخاب کنید، به طوری که برای بهبود عمر کاربید سیلیکون، اگر میله­ ی کربن سیلیکون شاخص مقاومتی مناسبی دارد، تخلیه نشود همچنین می ­تواند در کوره­ ی الکتریکی در حال اجرا استفاده شود.
14. از پاشش بر روی فلز مذاب جلوگیری شود، زیرا به آسانی باعث شکستگی میله می ­شود.
15. برای جلوگیری از قلیایی­ شدن، از فلز قلیایی خاکی و حک اکسید قلیایی بر روی میله­ ی کربن سیلیکون استفاده شود.
16. اغلب آمپرمتر، ولت­ متر و دماسنج را چک کنید، رقصندگی انتهاهای سرد نشانه ­ی ارسال شل است، اکسید سیاه یا روشن تر است؛ آیا میله­ ی کربن سیلیون شکسته است؛ آیا منطقه­ ی داغ کربید سیلیون قرمز یکنواخت است.

منبع:

Characteristics of silicon carbide heating elements

خرید المنت sic