नायट्राइड बंधित सिलिकॉन कार्बाइड संरक्षण नळ्या: उच्च-तापमान उद्योगांमधील प्रमुख अनुप्रयोग

Iउच्च तापमान, क्षरणकारी माध्यमे आणि वितळलेल्या धातूमुळे होणारी झीज यांसारख्या अत्यंत प्रतिकूल औद्योगिक वातावरणात, उत्पादन कार्यक्षमता आणि उत्पादनाची गुणवत्ता टिकवून ठेवण्यासाठी उपकरणांचे विश्वसनीय संरक्षण अत्यावश्यक आहे.नायट्राइड बॉन्डेड सिलिकॉन कार्बाइड (NBSiC) संरक्षण ट्यूब70-80% सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) आणि 20-30% सिलिकॉन नायट्राइड (Si₃N₄) यांनी बनलेले एक उच्च-कार्यक्षमता संमिश्र साहित्य, हे त्याच्या अपवादात्मक गुणधर्मांमुळे वेगळे ठरते: 1450℃ पर्यंत उच्च-तापमान प्रतिरोध (विशिष्ट वातावरणात 1650-1750℃), उत्कृष्ट गंज/घर्षण प्रतिरोध, उत्तम औष्णिक धक्का स्थिरता आणि उच्च औष्णिक वाहकता.खाली त्यांचे मुख्य उपयोग दिले आहेत, जे जागतिक उत्पादकांच्या प्रमुख समस्या कशा सोडवतात हे अधोरेखित करतात.

१. थर्मोकपल संरक्षण: प्रतिकूल परिस्थितीत अचूक तापमान निरीक्षण

औद्योगिक गुणवत्ता आणि सुरक्षिततेसाठी तापमान नियंत्रण मूलभूत आहे, आणि तापमान मोजण्यासाठी थर्मोकपल्स ही प्रमुख साधने आहेत. तथापि, उच्च-तापमानाच्या भट्ट्यांमध्ये, अलौह धातूंच्या प्रगलन भट्ट्यांमध्ये आणि उष्णता प्रक्रिया उपकरणांमध्ये, असुरक्षित थर्मोकपल्स ऑक्सिडेशन, क्षरण किंवा वितळलेल्या धातूच्या क्षरणामुळे सहजपणे खराब होतात—ज्यामुळे चुकीचे वाचन, अनियोजित बंद कालावधी आणि उच्च देखभाल खर्च होतो.NBSiC प्रोटेक्शन ट्यूब्स थर्मोकपल्सचे संरक्षण करण्यासाठी तयार केल्या जातात, ज्यामुळे अत्यंत तापमानाच्या निरीक्षण परिस्थितीसाठी त्या सर्वोत्तम पर्याय ठरतात.

त्यांचा कमी औष्णिक प्रसरण गुणांक (4.4×10⁻⁶/℃) आणि कमी सच्छिद्रता (<1%) हे आकारमान स्थिरता सुनिश्चित करतात आणि आम्लधर्मी/अल्कधर्मी वायू व वितळलेल्या धातूंमुळे होणारा क्षरण रोखतात. मोह्स कठीणता ~9 असल्याने, ते सूक्ष्म कणांमुळे होणाऱ्या झिजेला प्रतिकार करतात.प्रमुख उपयोगांमध्ये पोलाद निर्मितीच्या भट्ट्या, ॲल्युमिनियम वितळवण्याच्या भट्ट्या आणि सिरॅमिक भट्ट्या यांचा समावेश होतो, जिथे NBSiC ट्यूब पारंपरिक पर्यायांच्या तुलनेत थर्मोकपलचे आयुर्मान ३ पट किंवा त्याहून अधिक वाढवतात.

२. अलौह धातूंचे प्रगलन आणि ओतकाम: महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया संरक्षण

ॲल्युमिनियम, तांबे आणि जस्त यांच्या प्रगलन/ओतकाम उद्योगांना मोठ्या आव्हानांचा सामना करावा लागतो: वितळलेल्या धातूची झीज आणि दूषित होण्याचा धोका.येथे NBSiC प्रोटेक्शन ट्यूब्स दोन मुख्य भूमिका बजावतात, त्या गरजेनुसार तयार केलेले उपाय पुरवतात.

अ. हीटिंग एलिमेंटच्या संरक्षणासाठी सीलबंद टोकाच्या नळ्या

ॲल्युमिनियम वितळवण्याच्या भट्ट्यांमध्ये सिलिकॉन कार्बाइड हीटिंग एलिमेंट्स अत्यावश्यक असतात, परंतु वितळलेल्या ॲल्युमिनियममुळे होणाऱ्या झिजेमुळे ते खराब होऊ शकतात.सीलबंद टोके असलेल्या NBSiC ट्यूब्स एक अडथळा म्हणून काम करतात, उष्णता निर्माण करणाऱ्या घटकांना वितळलेल्या धातूपासून वेगळे ठेवतात, ज्यामुळे त्यांचे आयुष्य वाढते आणि दूषितीकरण टाळले जाते.त्यांची उच्च औष्णिक वाहकता कार्यक्षम उष्णता हस्तांतरण सुनिश्चित करते, ज्यामुळे ऊर्जेचा वापर कमी होतो. व्यास (६०० मिमी पर्यंत) आणि लांबी (३००० मिमी पर्यंत) मध्ये सानुकूलित करता येत असल्यामुळे, ते वेगवेगळ्या भट्ट्यांच्या रचनेला जुळवून घेतात.

ब. ॲल्युमिनियम व्हील कास्टिंगसाठी रायझर्स

उघड्या तोंडाचे NBSiC रायझर्स (उचलणाऱ्या नळ्या) ॲल्युमिनियम व्हीलच्या निर्मितीमध्ये भट्ट्यांपासून कास्टिंग मोल्डपर्यंत वितळलेल्या ॲल्युमिनियमचा प्रवाह सुलभ करतात. >150MPa च्या कोल्ड मॉड्युलस ऑफ रप्चर आणि उत्कृष्ट थर्मल शॉक रेझिस्टन्समुळे (1000℃ ते सामान्य तापमानाच्या 100 आवर्तनांना तोंड देण्याची क्षमता), ते स्थिर, अखंड प्रवाह सुनिश्चित करतात—ज्यामुळे कास्टिंगमधील दोष (सच्छिद्रता, अशुद्धता) कमी होतात आणि उत्पादनक्षमता सुधारते. कास्ट आयर्नच्या नळ्यांच्या विपरीत, NBSiC वितळलेल्या ॲल्युमिनियमला ​​दूषित करत नाही, ज्यामुळे उत्पादनाची शुद्धता टिकून राहते.