Useimmat valuvat on suunniteltu eristämään. Piikarbidivalu on erilainen - se on suunniteltu johtamaan, kestämään kulumista ja kestämään kemiallisia iskuja samanaikaisesti.
Jos uunisi seinämä rikkoutuu hankauksen eikä sulamisen vuoksi, jos lämmönvaihtimesi tarvitsee materiaalia, joka voi todella siirtää lämpöä 1200 asteessa tai jos masuunin vuoraus on menettämässä kampanja-ikää alkalihöyryn vaikutuksen vuoksi - Valettu piikarbidi on se, mitä etsit.
Tämä opas kattaa liimausjärjestelmät, tärkeimmät tekniset tiedot, missä se toimii ja missä ei, ja kuinka hankimme ja testaamme jokaisen erän.
Miksi piikarbidivalu? Mikä tekee siitä erilaisen
Tässä on keskeinen kompromissi.Valettava korkea alumiinioksidivalitaan, kun halutaan alhainen lämmönjohtavuus - yrität pitää lämpöä uunissa. Piikarbidivalu on valittu, kun halutaan korkea lämmönjohtavuus, korkea kulutuskestävyys tai molemmat.
Kolme numeroa, jotka selittävät eron:
Lämmönjohtavuus:Valettava piikarbidi: 8–18 W/m·K 1000 asteessa . 80% Al₂O3 valuva: 2,0–2,5 W/m·K. Piikarbidi siirtää lämpöä 4–8 kertaa nopeammin – kriittistä masuunin jäähdytyskeittiöissä, joissa tarvitaan vaippaa pysyäkseen viileänä.
Kulutuskestävyys:SiC-kovuus on Mohs 9-9,5. Vertailun vuoksi korundi (Al2O3) on Mohs 9. Mutta piikarbidi säilyttää kovuutensa korkeammissa lämpötiloissa paremmin, joten se on suositeltava valinta vyöhykkeillä, joissa hiukkasisku on nopeaa - sementtiuunin jäähdytysvyöhykkeissä, polttouunin arinat.
Alkalikestävyys:SiC muodostaa hapettavissa olosuhteissa passiivisen SiO2-kerroksen, joka vastustaa alkalihöyryn hyökkäystä masuunin ylemmillä vyöhykkeillä. Valettavissa oleva korkea alumiinioksidi syöpyy asteittain K2O:n ja Na2O-höyryn vaikutuksesta yli 1000 asteen lämpötilassa.
Yksi rehellinen huomautus: SiC hapettuu voimakkaasti hapettavassa ilmakehässä yli 1400 asteen lämpötilassa. Jos sovelluksesi on puhdas hapettava ilmakehä korkeassa lämpötilassa ilman mekaanisia vaatimuksia, korkea alumiinioksidi on vakaampi ja halvempi.
Liimausjärjestelmät: Oksidisidottu vs. nitridisidottu vs. Si3N4-SiC
Kiinnitysjärjestelmä määrittää valukappaleen käyttäytymisen korkeassa lämpötilassa ja erilaisissa ympäristöissä.
Oksidoitu SiC valettava:Käyttää Al2O3:a tai SiO2:ta sidosfaasina. Valmistettu polttamalla hapettavassa ilmakehässä. Sopii parhaiten: sementtiuunien jäähdytysalueille, polttouunien arinat, ei-rautametalliuunit. Max käyttölämpötila: 1400-1500 astetta. Hinta: SiC-perheen alhaisin.
Nitridisidottu SiC valettava (Si3N4-sidottu):Sidosfaasi on piinitridi, joka muodostuu nitridireaktiosta polton aikana typpiatmosfäärissä. Paras:masuuni tulenkestävähormi- ja kierrereikäalueet, alumiinikontaktialueet, korkeaa lujuutta vaativat sovellukset 1400–1600 asteessa. Ylivoimainen lämpöiskun kestävyys verrattuna oksidoituun. Kustannukset: 30–50 % korkeampi kuin oksidisidottu.
Valettava SiC-SiC komposiitti: High SiC content (>70 %) SiC-pohjaisella matriisilla. Käytetään vaativimmissa hankaus- ja lämmönjohtavuussovelluksissa. Mukautettu koostumus, pidempi toimitusaika.
| Liimaustyyppi | SiC % alue | Max lämpötila ( aste ) | Lämpötila @1000 astetta | Paras tunnelma |
|---|---|---|---|---|
| Oksidoitu | 30–60 | 1450 | 8–12 W/m·K | Hapettava / neutraali |
| Nitridisidottu (Si3N4) | 50–75 | 1600 | 12–16 W/m·K | Vähentävä / neutraali |
| SiC-SiC komposiitti | 70–85 | 1700 | 15–18 W/m·K | Neutraali / inertti |
Tärkeimmät tiedot SiC-sisältöluokan mukaan
| Omaisuus | 40 % SiC | 60 % SiC | 75 % SiC |
|---|---|---|---|
| SiC-pitoisuus (%) | 38–42 | 58–62 | 73–77 |
| Irtotiheys (g/cm³) | 2.55–2.70 | 2.65–2.80 | 2.75–2.90 |
| Näennäinen huokoisuus (%) | 14–18 | 12–16 | 10–14 |
| CCS @ 110 astetta (MPa) | 60–90 | 80–110 | 100–140 |
| CCS @ 1000 astetta (MPa) | 80–110 | 100–140 | 120–160 |
| Taivutuslujuus @ 1000 astetta (MPa) | 12–18 | 18–25 | 22–32 |
| Lämmönjohtavuus @ 1000 astetta (W/m·K) | 8–10 | 12–14 | 15–18 |
| Max käyttölämpötila ( astetta ) | 1450 | 1500 | 1600 |
Sovellusalueet, joissa piikarbidi ylittää korkean alumiinioksidin suorituskyvyn
Masuuni Tuyeren vyöhyke
Tämä on SiC-valujen lippulaivasovellus. Putken alueella näkyy 1300–1500 astetta, pelkistävä ilmakehä, nopea kuumapuhallus (ilma + koksikaasu) ja hankaavia koksihiukkasia. Oksidisidottu SiC kamppailee tässä - nitridisidottu Si₃N4-SiC on vakiovalinta.
Olemme dokumentoineet kampanjan eliniän parantumisen: Kaakkois-Aasian terästehdas vaihtoi 70 % Al₂O3 -valusta nitridisidoksella 60 % piikarbidiin. Tuyeren vyöhykkeen relineing-väliä pidennettiin 8 kuukaudesta 18 kuukauteen.
Jätteiden ja lääkinnällisten jätteiden polttoritilä
Voimakas hankaus jätemateriaaleista + HCl ja SO₂ syövyttävät kaasut + lämpökierto. Oksidoitu 40–60 % SiC käsittelee tätä ympäristöä paremmin kuin korkea alumiinioksidi. SiO₂ passiivinen kerros vastustaa kloridihyökkäystä.
Sementtiuunin jäähdytysalue
Jäähdytysvyöhyke näkee 600–1000 astetta korkean klinkkeripölyn kulutuksen ja lämpökierron ansiosta. 40–60 % SiC-oksidisidosvalu on vakiona viileämmille sivuseinille ja arinavaluille. Kun tavallinen korkea alumiinioksidivalu kestää 6–9 kuukautta, SiC saavuttaa tyypillisesti 18–24 kuukautta.
Alumiinin sulatus- ja säilytysuunit
Sula alumiini hyökkää runsaasti alumiinioksidia vastaan, joka on valettu pelkistysreaktioiden kautta (Al2O3 + Al → Al2O + AlO). SiC kestää alumiinin sulamishyökkäystä ja on suositeltava vuorausmateriaali alumiinin kosketusvyöhykkeille. Huomautus: ota yhteyttä meihin koskien alumiinisen kauhojen vuorausta - ilmakehä ja lämpötilaprofiili vaikuttavat piikarbidin valintaan.
Lämmönvaihdin ja rekuperaattoriputket
Kaasu-kaasu- tai kaasu-neste-lämmönvaihtimissa, jotka toimivat yli 1000 astetta, SiC castable tarjoaa tarvittavan lämmönjohtavuuden, jotta laite toimii. Tavallinen tulenkestävä valukappale on liian eristävä toimiakseen täällä. Sekoitus-, tärinä- ja kovettumisprotokolla
SiC-valu noudattaa samanlaisia asennusperiaatteita kuin korkea alumiinioksidivalu, kahdella keskeisellä erolla:
Veden lisäys:Valettava piikarbidi on vähemmän anteeksiantava vesisuhteen suhteen, koska piikarbidihiukkaset eivät sido sementin kanssa samalla tavalla kuin alumiinioksidi. Pysy ±0,5 %:n sisällä määritetystä vesisuhteesta.
| Luokka | Veden lisäys (% kuivapainosta) |
|---|---|
| Oksidoitu 40 % SiC | 6.0–7.5% |
| Oksidoitu 60 % SiC | 5.5–7.0% |
| Nitridisidottu 60 % SiC | 5.0–6.5% |
Sekoitusaika:4-6 minuuttia pakkotoimisessa sekoittimessa. SiC-aggregaatti vaatii enemmän sekoitusaikaa kuin puhtaat alumiinioksidivalut tasaisen jakautumisen saavuttamiseksi.
Kuivumiskäyrä:
| Vaihe | Lämpötila | Rate | Pidä |
|---|---|---|---|
| 1 | Ympäristö → 120 astetta | 15 astetta/tunti | 8 hrs |
| 2 | 120 astetta → 400 astetta | 20 astetta/tunti | 4 hrs |
| 3 | 400 astetta → 700 astetta | 25 astetta/tunti | 2 hrs |
| 4 | 700 astetta → Toiminta | 30-50 astetta/tunti | Prosessin mukaan |
Ilmakehän huomautus nitridisidoksesta piikarbidista:Ensimmäinen kuumennus 600 asteeseen ilmassa on hyvä. Above 700℃, if possible, transition to nitrogen or reducing atmosphere to preserve the Si₃N₄ bonding phase.
Laadunvalvonta – piikarbidin puhtaustarkastus
SiC-pitoisuus on se, missä korvausriski on suurin. Valettava, jossa on merkintä "60 % SiC", voi sisältää jopa 45 % piikarbidia, jos toimittaja sekoittaa heikkolaatuista piitä tai piioksikarbidiä.
Laadunvalvontaprotokollamme jokaiselle erälle:
XRD-faasianalyysi: vahvistaa SiC-polymorfin ( vs. ) ja havaitsee oksiditäyteainekontaminaation
XRF-alkuaineanalyysi: tarkistaa Si- ja C-pitoisuudet, tarkistaa rautakontaminaation (Fe2O3 -tavoite < 1,5 %)
Irtotiheyden tarkistus: 100 % pusseista tuotantoerää kohti
CCS 1000 asteen polton jälkeen: näyte jokaisesta 5 tonnin tuotantoerästä
Tarjoamme jokaiselle lähetykselle QC-todistukset, joissa on erän jäljitettävissä olevat tiedot. Pyydä tämä ennen tilaamista – jokainen toimittaja, joka ei toimita erätason laadunvalvontatietoja, on riski.
Kuinka tilata: MOQ, hinnoittelu ja toimitusaika
Viitehinnoittelu (2025, FOB Qingdao)
| Luokka | Hinta per tonni (USD) |
|---|---|
| Oksidoitu 40 % SiC | 680–850 |
| Oksidoitu 60 % SiC | 950–1,200 |
| Nitridisidottu 60 % SiC | 1,400–1,800 |
| 75 % SiC komposiittia | 1,800–2,400 |
MOQ:2 tonnia (vakiolaadut). Mukautetut formulaatiot: 5 tonnia.
Toimitusaika:Varastolaadut (oksidisidottu 40/60 %): 10-15 päivää. Nitridisidoslaadut: 20-30 päivää (valmistus tilauksesta). Mukautettu SiC-SiC: 35–45 päivää.
Pakkaus:25 kg kosteudenkestävät pussit puisilla lavoilla. Vientistandardi kääre merirahtia varten.
Usein kysytyt kysymykset
Mikä on piikarbidivalujen suurin käyttölämpötila?
Maksimi käyttölämpötila riippuu liimaustyypistä. Oksidoitu SiC valettava: 1400–1500 astetta. Nitridisidottu Si3N4-SiC: 1550–1600 astetta. SiC-SiC komposiitti: jopa 1700 astetta. Näiden lämpötilojen yläpuolella tai voimakkaasti hapettavissa olosuhteissa piikarbidi hapettuu ja menettää mekaanisen lujuutensa. Vahvista uunin ilmapiiri ja huippulämpötila ennen laadun valitsemista.
Sopiiko valettava piikarbidi alumiinikontaktisovelluksiin?
Kyllä, mutta arvosanan valinnalla on merkitystä. SiC kestää alumiinin sulamisiskua paremmin kuin korkea alumiinioksidivalu. Alumiinin kosketusvyöhykkeissä käytä oksidoitua SiC:tä, jonka SiC % on yli 60 %, ja varmista, että Fe2O3-pitoisuus on alle 1,5 % alumiinisulan rautakontaminaation välttämiseksi. Voimme toimittaa alumiiniteollisuuden vaatimusten mukaisen koostumustodistuksen.
Miten piikarbidivalu verrataan korkeaan alumiinioksidiin valuvaan hintaan?
SiC-valu maksaa laadusta riippuen 1,5–3 kertaa enemmän kuin vastaavapainoinen 80 % Al₂O3 -valu. Kustannusvertailu tulisi kuitenkin tehdä kampanjakohtaisesti. Korkean kulutuksen vyöhykkeillä piikarbidi tarjoaa tyypillisesti 2–3 kertaa pidemmän kampanjan käyttöiän – kokonaiskustannukset käyttövuotta kohti ovat usein alhaisemmat.
Voiko piikarbidivalua käyttää hapettavassa ympäristössä?
Oksidoitua SiC-valua voidaan käyttää hapettavassa ympäristössä 1400 asteeseen asti. Yli 1400 asteen lämpötilassa voimakkaissa hapettavissa olosuhteissa piikarbidi hapettuu SiO₂:ksi, mikä voi aiheuttaa tilavuuden muutoksia ja rakenteellista hajoamista. Nitridisidoslaadut ovat herkempiä hapettavalle ilmakehille - pidä alle 1200 astetta ilmassa, ellei suunnittelu salli kontrolloitua ilmakehää.
