RBSiC-dən daha isti, köhnə kərpiclərdən daha möhkəm: Nitridlə birləşdirilmiş silikon karbidə dair praktik bələdçi

Nitridlə birləşdirilmiş silikon karbid reaksiya ilə birləşdirilmiş SiC və ya sinterlənmiş SiC qədər diqqət cəlb etmir. Bu problem deyil. O, soba arabalarını daşımaq, alüminium hüceyrələrini astarlamaq və oksidlə birləşdirilmiş kərpicin dözə bilmədiyi aşınmaya məruz qalmaqla məşğuldur. Mən NSiC — həmçinin NBSiC və ya nitrid-bağlı SiC kimi yazılan — ilə kifayət qədər vaxt keçirmişəm ki, bunu açıq-aydın deyə bilim: bu sıx SiC-nin “büdcə versiyası” deyil. Bu, fərqli iş üçün nəzərdə tutulmuş fərqli materialdır.

Resept kağız üzərində sadədir. Silisium karbid dənəciklərini götürürsünüz, silisium metali əlavə edirsiniz, formasını verirsiniz, sonra azotda bişirirsiniz. Silisium silisium nitritinə çevrilir və bu nitrit SiC dənəciklərini birləşdirən bağlayıcı rolunu oynayır. Tipik nümunələrin tərkibi təxminən 70–80% SiC və 20–30% Si₃N₄ olur. Nitridləşmə zamanı qısalma az olduğundan, digər keramikalardakı kimi əyilmə problemləri olmadan böyük lövhələr, kərpiclər və mürəkkəb formalı əşyalar hazırlamaq mümkündür.

Bitmiş hissədə nə əldə edirsiniz

Sıxlıq adətən 2,6–2,8 g/sm³ aralığında olur. Standart növlərdə açıq porozitet tez-tez 12–17% civarındadır. Bu porozitet insanların ilk yanlış başa düşdüyü məqamdır. Bu, öz-özlüyündə qüsur deyil. Məhz buna görə material tam sıx cismin çatlamasına səbəb olacaq termal şoka davam gətirə bilir və soba arabasında reaksiya ilə birləşdirilmiş SiC-dən yüngüldür. Bəzi müasir növlər yenidən bişirilir və ya səth gözeneklərini silika qatarı ilə bağlamaq üçün formalaşdırılır. Onlar süngərdən daha çox möhürlənmiş refrakter kimi davranırlar.

Müqaviməti sıx SiSiC-dən aşağıdır. Otaq temperaturunda qırılma modulu adi sobada və refrakter siniflərdə onlarla MPa ola bilər, reaksiya ilə birləşdirilmiş şüalar üçün eşitdiyiniz 250 MPa deyil. Əsas məqam temperaturda baş verənlərdir. Nitridlə birləşdirilmiş silikon karbid, reaksiya ilə birləşdirilmiş SiC-də sərbəst silikon yumşalmağa başladığı nöqtədən xeyli yuxarı yükdaşıma qabiliyyətini qoruyur. Praktiki xidmət temperaturu adətən atmosfer, yük və materialın incə sürtünmə tökmə bədəni yoxsa daha kobud sıxılmış kərpic olması kimi amillərdən asılı olaraq 1450–1600 °C diapazonunda göstərilir. Yükə davamlılığı yoxlamadan marketinq rəqəmini irəli sürsəniz, yenə də lövhə əyiləcək.

Termik keçiricilik cordierit və mullitlə müqayisədə yaxşıdır, adətən sıx RBSiC-dən aşağıdır. Genəlmə azdır. Bu kombinasiya və nitrit bağı mebellərin istilənmə və soyudulma zamanı bazar ertəsi nazik çat yaranmaq əvəzinə sağ qalmasının səbəbidir.

Kimyəvi cəhətdən o, bir çox sənaye atmosferlərində dayanıqlıdır. Ərimış alüminium və kriolit məşhur nümunədir: nitridlə birləşdirilmiş SiC reduksiya hüceyrələrində yan divar materialı kimi seçildi, çünki karbon yanırdı və oksid kərpic uzunömürlü deyildi. O, həmçinin aşınmaya, bir çox cüruflara və siklonlardakı çirkli qazlara gil bağlanmış SiC kərpicindən daha yaxşı dözür. O, ölümsüz deyil. Güclü qələylər, qalıq sərbəst silisiumla zəif nitritləşmə və isti üzlündə səhlənkar oksidləşmə hələ də onu korlayacaq.

Harada ki, bu həqiqətən işləyir

Kiln mebeli gündəlik işdir. Sanitariya əşyaları, süfrə qabları, elektrik porselanı və texniki keramika üçün battlar, platalar, seterlər, sütunlar və şüalar. Kordyeritlə müqayisədə sobada daha yüksək temperatur, daha yaxşı yük, daha nazik kəsiklər və daha az ölü kütlə əldə edirsiniz. Bu son məqam poeziya deyil. Az yanacaq dəstəyi kütləsi daha çox məhsul və hər dövrdə daha az yanacaq deməkdir.

Alüminium isə digər böyük evdir. Pot xətlərindəki yan divar blokları termal keçiricilik, mexaniki möhkəmlik və hamam kimyası müqaviməti tələb edir. NSiC bu işi zavodların qəbul edə biləcəyi xərclə yerinə yetirir. Açıq sobanın aşağı baca zonası, tullantıdan enerjiyə çevirən aşınma zonaları və mədənçilikdə və ya enerji sahəsində siklon astarları eyni məntiqə əsaslanır: sərt SiC dənəsi, istiliyə davamlı bağlayıcı və kərpic və ya tökmə parça şəklində quraşdırıla bilən forma.

Aşınma hissələri — plitələr, nozullar, nasos hissələri — isti və aşındırıcı mühitdə özünü göstərir, lakin reaksiya ilə birləşdirilmiş SiC-nin demək olar ki, sıfıra yaxın porozitetinə ehtiyacınız yoxdursa. Əgər slan soyuqdursa və yeganə düşmən sürüşmə aşınmasıdırsa, sıx SiSiC astar adətən daha uzunömürlü olur. Əgər düşmən istilik, aşınma və termal siklləşmədirsə, NSiC ağıllı seçim kimi görünür.

Kimsə “niyə sadəcə RBSiC istifadə etmirik?” deyəndə bu necə müqayisə olunur?”

Reaksiya ilə birləşdirilmiş silikon karbid daha sıx, daha möhkəm və daha bərkidir. O, təxminən 1350–1380 °C-dən aşağı temperaturlarda mükəmməl şüalar, rulonlar və dəqiq aşınma hissələri istehsal edir. Bu həddən yuxarı isə sərbəst silisium hökmranlıq edir. NSiC-nin mikrostrukturunda metal hovuzu olmadığından o, daha yüksək temperaturda işləməyə davam edir. Həmçinin nəhəng bloklara silisium infiltrasiya etməyin mənası olmayan iri refrakter formalar üçün praktik seçimdir.

Rekristallaşdırılmış SiC bəzi soba atmosferlərində daha yüksək temperaturlara dözür və daha təmiz qalır, lakin daha gözenekli və adətən zəif olur. Oksid-bağlı SiC daha ucuzdur və istilik möhkəmliyi ilə zərbəyə davamlılıqda geri qalır. Sinterlənmiş SiC isə premium sıx qohumdur və qiyməti də ona uyğun olur. NSiC o diapazonda yerləşir ki, müəssisələr laboratoriya keramika almadan böyük parçalarda SiC performansına ehtiyac duyurlar.

Sahədə nə uğursuz olur

Natamam nitrləmə səssiz qatildir. Bir blok xaricdən mükəmməl görünə bilər və qalıq silikonu və ya zəif nüvəni gizlədə bilər. Alüminium hüceyrəsində bu erkən korroziyaya səbəb olur. Tandır lövhəsində isə səthi tozlandıran və möhkəmliyi azaldan oksidləşməyə çevrilir. Gözenekli bədəndəki nəmlik və sonra sürətli bişirmə isə başqa bir klassik nümunədir. Buxar sizin istehsal cədvəlinizə məhəl qoymur.

İnsanlar həmçinin yüksək temperaturda sıx düşüncəni gözenekli sinfə tətbiq edirlər. NSiC möhürlü boru deyil. Əgər atmosfer içəri daxil ola bilərsə, oksidləşmə və kondensat kimyası vacibdir. Və əgər tətbiq orta temperaturda yüksək sürətli slurrydirsə, ehtiyacınız olmayan termal şok sığortasını almış ola bilərsiniz.

Onu ciddi şəkildə necə spesifikasiya etmək olar

“SiC kərpic” göndərib ümid etməyin. Onu nitridlə birləşdirilmiş adlandırın. Zirvə temperaturunu, atmosferi, yükü, dövr müddətini və kimyəvi tərkibi — alüminium vannası, qələvi buxar, uçuş külü, glazur damcıları, hissəyə faktiki toxunan hər nə varsa — göstərin. Sıxlıq, görünən məsaməlilik, isti çatlama modulu və qalıq sərbəst silikon göstəricilərini soruşun. Sobanın aksesuarları üçün isə parçanın slip-cast incə dənəli, yoxsa kobud preslənmiş olub-olmadığını öyrənin. Bu iki məhsul eyni cür aşınmır və istiliyi eyni cür ötürmür.

Nitridlə birləşdirilmiş SiC materialdır ki, oksid mebelləri yorulduqda istifadə edirsiniz, reaksiya ilə birləşdirilmiş SiC isə yüksək temperatur məhdudiyyətlərinə malikdir və ya böyük ölçülərdə çox bahalıdır, və zavod hələ də işləməlidir. Bu, cazibədar deyil. Bu, sobadan düz çıxan lövhə, çökməyən yan divar və son kampaniyadan sonra da qalacaq astardır. Sinifi vəzifəyə uyğun təyin edin və o, elə də qalacaq.