المنت سیلیکون کارباید چیست ؟
المنت حرارتی کارباید سیلیسیم (SiC) به طور معمول یک میله یا سیلندر لوله‌ای اکسترود شده است که از دانه‌های کارباید سیلیکون با خلوص بالا ساخته می‌شود.
کارباید سیلیکون به دلیل خواص حرارتی و مکانیکی عالی و مقاومت الکتریکی به طور گسترده‌ای به عنوان المنت گرم کننده‌ی الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این المنت‌های گرمایشی با ویژگی‌های منحصر به فرد از جمله مقاومت حرارتی و مکانیکی بسیار بالا، کاربردهای بسیار زیادی به ویژه در کورههای حرارتی دارند. در این مطلب اطلاعات بیشتری در رابطه با المنت سیلیکون کارباید ارائه خواهیم کرد.
المنت سیلیکون کارباید چیست؟
المنت‌های گرمایشی برقی انتخابی مناسب در بسیاری از دستگاه‌ها و کورههای حرارتی است. آن‌ها در اشکال، اندازه‌ها و ساختارهای مختلفی وجود دارند. یکی از متداول‌ترین انواع المنت‌های گرمایشی، المنت سیلیکون کارباید است که با نام‌های تجاری مختلف شناخته می‌شود. هنگامی که به دمای بالا، حداکثر توان و چرخه‌های سنگین نیاز است، از آن‌ها در کل صنعت عملیات حرارتی استفاده می‌شود.
المنت حرارتی کارباید سیلیسیم (SiC) به طور معمول یک میله یا سیلندر لوله‌ای اکسترود شده است که از دانه‌های کارباید سیلیکون با خلوص بالا ساخته می‌شود. این دانه‌ها یا توسط یک فرآیند اتصال واکنش یا یک فرآیند تبلور مجدد در دمای بیش از حد ۳۹۰۰ درجه‌ی فارنهایت (۲۱۵۰ درجه سانتیگراد) با هم ادغام می‌شوند. نتیجه‌ی این فرآیند، یک ماده شیمیایی پایدار با ضریب انبساط حرارتی کم و تمایل کمی به تغییر شکل است.
تبلور مجدد، دانه‌های ریز سیلیکون کارباید را تشکیل می‌دهد که به عنوان «پل» یا نقاط اتصال بین دانه‌های بزرگ‌تر عمل می‌کنند و مسیرهای رسانایی را تشکیل می‌دهند. تعداد پل‌های تشکیل شده مقاومت مواد را القا می‌کنند؛ هرچه تعداد آن‌ها بیشتر باشد، مقاومت کمتر می‌شود. راز ایجاد یک المنت گرم کننده‌ی خوب، کنترل این روند تشکیل در داخل ماده است تا مقاومت الکتریکی مداومی ایجاد شود.
عواملی که بر طول عمر المنت سیلیکون کارباید تأثیر می‌گذارند عبارتند از: نوع جو کوره، تراکم وات، دمای عملکرد، نوع سرویس (مداوم یا متناوب) و نگهداری. نوع کوره، طراحی و بارگذاری نیز نقش مهمی دارند. المنت‌های گرمایش کارباید سیلیکون بسیار متنوع هستند و در جو تا ۳۰۰۰ درجه‌ی فارنهایت (۱۶۵۰ درجه سانتیگراد) مورد استفاده قرار می‌گیرند.
المنت‌های گرمایش سیلیکون کارباید با چگالی بالا، مقاوم در برابر خوردگی در ساخت و ساز، فرآیند شلیک سرامیک، تولید شیشه‌ی شناور، ذوب فلزات غیر آهنی، پخت، لحیم کاری و سایر برنامه‌هایی که نیاز به دمای عملیاتی تا ۱۶۲۵ درجه را دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها به طور معمول به صورت میله‌ای، لوله‌ای یا میله‌هایی با پایه‌های یک یا چندتایی تولید می‌شوند. اندازه‌ی المنت‌های گرمایش استاندارد معمولا بین ۰٫۵ تا ۳ اینچ قطر و ۱ تا ۱۰ فوت طول است.
ویژگی‌های المنت گرمایشی سیلیکون کارباید
ویژگی‌های معمول المنت سیلیکون کارباید عبارتند از:
– تراکم کم
– قدرت بالا
– مقاومت در برابر درجه حرارت بالا
– مقاومت در برابر اکسیداسیون
– مقاومت در برابر شوک حرارتی
– سختی بالا و مقاومت در برابر سایش
– مقاومت شیمیایی عالی
– انبساط حرارتی کم و رسانایی گرمایی بالا
موارد استفاده و کاربردهای المنت‌های سیلیکون کارباید
اصلی‌ترین کاربردها و موارد استفاده از المنت‌های سیلیکون کارباید شامل موارد زیر می‌باشد:
– اجزای توربین ثابت و متحرک
– مهر و موم، یاتاقان و پره‌های پمپ
– قطعات شیر توپی
– پوشش بشقاب
– کورههای حرارتی
– مبدل‌های حرارتی
– تجهیزات پردازش نیمه هادی
منابع:
Electric Heating Elements Part One: Silicon Carbide
Silicon Carbide Heating Elements
