Jy weet, nadat ek meer as twintig jaar in die hittebestande materiale-bedryf deurgebring het en met allerhande stowwe ge\u00ebksperimenteer het wat uiterste temperature en harde toestande kan weerstaan, het ek 'n ware waardering ontwikkel vir silikoonkarbied met 'n nitriedbindmiddel. Dit is nie die soort flitsende tegnologie waarvan in TED-gesprekke gepraat word nie, maar in die daaglikse geswoeg van fabrieke en aanlegte is dit 'n lewensredder. Hierdie materiaal kombineer die taaiheid van silikoonkarbied met 'n nitriedbindmiddel wat dit ekstra veerkragtig maak, en dit het 'n noodsaaklike bestanddeel geword vir enigiemand wat met uiterste omgewings te make het. Wat ek daaraan waardeer, is hoe dit probleme sonder groot ophef oplos\u2014duurder voerings, minder stilstandtyd, daardie soort goed. In hierdie artikel neem ek jou deur wat dit gemaak is van, sy hoofsterktes, waar dit gebruik word, en 'n paar dinge om op uit te kyk, gebaseer op wat ek in die praktyk gesien het. As jy 'n ingenieur of tegnikus is wat na opsies vir ho\u00eb-hitte-opstellings kyk, kan dit jou dalk 'n paar nuttige wenke gee.<\/p>\n
<\/p>\n
Kom ons begin by die basiese beginsels: hoe nitriedgebonde SiC tot stand kom. Die sleutelingredi\u00ebnt is silikoonkarbied, of SiC, wat uit die Acheson-proses kom. Dit is waar jy silika-sand en koolstof neem en dit in 'n groot elektriese oond verhit tot sowat 2000 grade Celsius of meer, en daaruit kom hierdie harde SiC-kristalle. Hulle is taai soos naels. Om die gebonde weergawe te maak, meng jy daardie SiC-korrels met 'n bietjie silikoonpoeier en vorm dit in wat jy ook al nodig het\u2014stene, plate, dalk selfs buise. Dan bak jy dit in 'n atmosfeer vol stikstof, by ongeveer 1400 tot 1500 \u00b0C. Die silikoon gryp die stikstof vas en verander in silikoonnitraat, Si3N4, wat hierdie bindnetwerk vorm wat alles op sy plek hou. Dit is meestal SiC, s\u00ea so 85% of so, met die nitried wat die gaping vul. As jy dit onder 'n mikroskoop bekyk, sal jy hierdie naaldvormige nitriedkristalle sien wat om die SiC-deeltjies draai en 'n struktuur vorm wat stewig is, maar nie te bros nie. Daar is geen behoefte aan ekstra bindmiddels wat by ho\u00eb temperature kan uitbrand nie, wat 'n lekker bonus is.<\/p>\n
Nou, oor na wat dit so goed laat presteer. Termies kan hierdie materiaal 'n klop vat\u2014tot 1650 \u00b0C in lug, en soms ho\u00ebr as die atmosfeer reduserend is. Dit vorm 'n silikalaag op die oppervlak wanneer dit oksideer, wat soos 'n skild teen verdere skade optree. Termiese geleidbaarheid is redelik goed, tussen 20 en 40 watt per meter-Kelvin, sodat dit hittevloei in toepassings soos warmtewisselaars sonder probleme hanteer. Die uitdyingskoers is laag, ongeveer 4 \u00d7 10\u207b\u2076 per graad C, wat beteken dat dit nie maklik bars wanneer temperature skielik wissel nie. Meganies is dit sterk\u2014met 'n samedruksterkte van meer as 200 megapascals\u2014en uiters bestand teen slytasie omdat SiC byna so hard soos diamant is. Ek het monsters deur erosietoetse met gesmelte slaggeset laat gaan, en hulle kom baie beter daaruit as alumina-materiaal.<\/p>\n
Chemies gesproke is dit ook 'n kampioen. Sure, logenmiddels, gesmelte metale \u2013 dit ontstel dit nie veel nie. In aluminiumwerk hou dit stand teen fluoriede wat ander hittebestande materiale lewendig sou opeet. Digtheid is ongeveer 2,7 tot 3,1 gram per kubieke sentimeter, so dit is nie te swaar nie, en porositeit l\u00ea tussen 10 en 20 persent, wat dit 'n bietjie asemhaling toelaat sonder om uitmekaar te val. Maar hier is 'n waarskuwing: as jy in 'n stoomryke omgewing bo 1400 \u00b0C is, kan die nitried met water reageer en afbreek. Jy moet dit in ag neem.<\/p>\n
Waar kom dit in die werklike w\u00eareld voor? Oral. In staalvervaardiging is dit uitstekend geskik vir komponente van hoogovens, soos die areas rondom die tuyere of die skorsteen, waar hitte en die geweld van materiale voortdurend is. Ek onthou 'n werk waar ons 'n oondvoering na SiC vervang het, en dit het twee keer so lank gehou\u2014van elke ses maande hervoering tot meer as 'n jaar. Groot besparings daar. Vir metale soos koper of aluminium word dit in smeltkroes en kanale gebruik; die oppervlak laat nie metaal vassit nie, so geen verstoppings nie. In keramiek maak dit goeie oondondersteunings en rakke wat nie onder ho\u00eb temperature buig nie.<\/p>\n
Dit is nie net die ou-skoolbedryf nie. Jy sal dit vind in verbrandingsovens wat met giftige gasse werk, of in chemiese reaktors met korrosiewe stowwe. Onlangs het ek dit gesien in groen-energie-toepassings soos biomassa-gasifiseerders of sonkragopstellings. Jy kan dit in feitlik enigiets vorm\u2014standaard bakstene of pasgemaakte stukke\u2014en met spesiale mortiere installeer. Dit kos meer vooraf, dalk vyf tot tien dollar per kilo, maar dit betaal vinnig uit in moeilike situasies.<\/p>\n
Dit ges\u00ea, dit is nie perfek nie. Om dit reg te kry verg noukeurige beheer; as die nitri\u00ebring nie heeltemal deurgaan nie, kry jy swak punte. Sny of slyp werp stof op wat slegte nuus is\u2014kan kankerverwekkend wees\u2014dra dus maskers en gebruik afsuig. Produksie verbruik energie, maar herwinning verbeter; sommige plekke haal 70% van die SiC uit ou onderdele. Navorsing stoot ook grense, soos om stowwe by te voeg om dit krakerbestandeer te maak, of om 3D-drukwerk te gebruik om afval te verminder.<\/p>\n
Alles in ag genome is nitriedgebonde silikoonkarbied een van daardie materiale wat net werk wanneer jy dit nodig het. Volgens my ervaring het dit ingewikkelde situasies omgedraai, soos by daardie sinkaanleg waar dit die doeltreffendheid aansienlik verhoog het. As jy daaraan dink om dit te gebruik, pas dit by jou toestande aan\u2014hitte, chemikalie\u00eb, spanning\u2014en kyk na spesifikasies van maatskappye soos Saint-Gobain. Dit het 'n stewige toekoms terwyl ons op soek is na beter, groener maniere om dinge te doen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Nitride Bonded Silicon Carbide: A Reliable Ally Against Heat and Wear in Industry You know, after spending over twenty years in the refractories business, tinkering with all sorts of materials that have to stand up to blistering temperatures and harsh conditions, I’ve developed a real appreciation for nitride bonded silicon carbide. It’s not the kind […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[2],"tags":[],"class_list":["post-44","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-news"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/buyscialishrx.com\/af\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/44","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/buyscialishrx.com\/af\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/buyscialishrx.com\/af\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/buyscialishrx.com\/af\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/buyscialishrx.com\/af\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=44"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/buyscialishrx.com\/af\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/44\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":45,"href":"https:\/\/buyscialishrx.com\/af\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/44\/revisions\/45"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/buyscialishrx.com\/af\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=44"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/buyscialishrx.com\/af\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=44"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/buyscialishrx.com\/af\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=44"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}