நைட்ரைடு பிணைக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு பாதுகாப்பு குழாய்கள்: உயர் வெப்பநிலை தொழில்களுக்கான முக்கிய பயன்பாடுகள்

Iஅதிக வெப்பநிலை, அரிக்கும் ஊடகம் மற்றும் உருகிய உலோக அரிப்பு ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படும் தீவிர தொழில்துறை சூழல்களில், உற்பத்தி திறன் மற்றும் தயாரிப்பு தரத்தை பராமரிப்பதற்கு நம்பகமான உபகரணங்களின் பாதுகாப்பு மிக முக்கியமானது.நைட்ரைடு பிணைக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு (NBSiC) பாதுகாப்பு குழாய்கள், 70-80% சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) மற்றும் 20-30% சிலிக்கான் நைட்ரைடு (Si₃N₄) ஆகியவற்றால் ஆன உயர் செயல்திறன் கொண்ட கலப்புப் பொருள், விதிவிலக்கான பண்புகளுடன் தனித்து நிற்கிறது: 1450℃ வரை உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு (குறிப்பிட்ட வளிமண்டலங்களில் 1650-1750℃), உயர்ந்த அரிப்பு/சிராய்ப்பு எதிர்ப்பு, சிறந்த வெப்ப அதிர்ச்சி நிலைத்தன்மை மற்றும் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன்.உலகளாவிய உற்பத்தியாளர்களுக்கான முக்கிய சிக்கல் புள்ளிகளை அவை எவ்வாறு தீர்க்கின்றன என்பதை எடுத்துக்காட்டும் அவற்றின் முக்கிய பயன்பாடுகள் கீழே உள்ளன.

1. வெப்ப மின்னோட்டப் பாதுகாப்பு: கடுமையான சூழ்நிலைகளில் துல்லியமான வெப்பநிலை கண்காணிப்பு

தொழில்துறை தரம் மற்றும் பாதுகாப்பிற்கு வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு அடிப்படையானது, மேலும் வெப்பநிலை அளவீட்டிற்கான முதன்மை கருவிகள் தெர்மோகப்பிள்கள் ஆகும். இருப்பினும், உயர் வெப்பநிலை உலைகள், இரும்பு அல்லாத உலோக உருக்கிகள் மற்றும் வெப்ப சிகிச்சை உபகரணங்களில், பாதுகாப்பற்ற தெர்மோகப்பிள்கள் ஆக்சிஜனேற்றம், அரிப்பு அல்லது உருகிய உலோக அரிப்பு ஆகியவற்றால் எளிதில் சேதமடைகின்றன - இது தவறான அளவீடுகள், திட்டமிடப்படாத செயலற்ற நேரம் மற்றும் அதிக பராமரிப்பு செலவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.NBSiC பாதுகாப்பு குழாய்கள் தெர்மோகப்பிள்களைப் பாதுகாக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, இதனால் அவை தீவிர வெப்பநிலை கண்காணிப்பு சூழ்நிலைகளுக்கு சிறந்த தேர்வாக அமைகின்றன.

அவற்றின் குறைந்த வெப்ப விரிவாக்க குணகம் (4.4×10⁻⁶/℃) மற்றும் குறைந்த போரோசிட்டி (<1%) பரிமாண நிலைத்தன்மையை உறுதிசெய்து அமில/கார வாயுக்கள் மற்றும் உருகிய உலோகங்களிலிருந்து அரிப்பைத் தடுக்கின்றன. மோஸ் கடினத்தன்மை ~9 உடன், அவை துகள் பொருளிலிருந்து தேய்மானத்தை எதிர்க்கின்றன.முக்கிய பயன்பாடுகளில் எஃகு தயாரிக்கும் உலைகள், அலுமினிய உருக்கும் உலைகள் மற்றும் பீங்கான் சூளைகள் ஆகியவை அடங்கும், அங்கு NBSiC குழாய்கள் பாரம்பரிய மாற்றுகளுடன் ஒப்பிடும்போது தெர்மோகப்பிள் ஆயுட்காலத்தை 3 மடங்கு அல்லது அதற்கு மேல் நீட்டிக்கின்றன.

2. இரும்பு அல்லாத உலோக உருக்குதல் & வார்ப்பு: முக்கியமான செயல்முறை பாதுகாப்பு

அலுமினியம், தாமிரம் மற்றும் துத்தநாக உருக்கும்/வார்ப்புத் தொழில்கள் பெரும் சவால்களை எதிர்கொள்கின்றன: உருகிய உலோக அரிப்பு மற்றும் மாசுபடுத்தும் அபாயங்கள்.NBSiC பாதுகாப்பு குழாய்கள் இங்கே இரண்டு முக்கிய பாத்திரங்களைச் செய்கின்றன, தனிப்பயனாக்கப்பட்ட தீர்வுகளை வழங்குகின்றன.

அ. வெப்பமூட்டும் கூறுகளைப் பாதுகாப்பதற்கான சீல் செய்யப்பட்ட முனை குழாய்கள்

அலுமினிய உருக்கும் உலைகளில், சிலிக்கான் கார்பைடு வெப்பமூட்டும் கூறுகள் அவசியம் ஆனால் உருகிய அலுமினிய அரிப்புக்கு ஆளாகின்றன.சீல் செய்யப்பட்ட-முனை NBSiC குழாய்கள் ஒரு தடையாகச் செயல்படுகின்றன, உருகிய உலோகத்திலிருந்து வெப்பமூட்டும் கூறுகளை தனிமைப்படுத்தி அவற்றின் ஆயுட்காலத்தை நீட்டிக்கவும் மாசுபடுவதைத் தவிர்க்கவும் உதவுகின்றன.அவற்றின் உயர் வெப்ப கடத்துத்திறன் திறமையான வெப்ப பரிமாற்றத்தை உறுதி செய்கிறது, ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைக்கிறது. விட்டம் (600 மிமீ வரை) மற்றும் நீளம் (3000 மிமீ வரை) ஆகியவற்றில் தனிப்பயனாக்கக்கூடியவை, அவை வெவ்வேறு உலை வடிவமைப்புகளுக்கு ஏற்றவாறு மாற்றியமைக்கின்றன.

b. அலுமினிய சக்கர வார்ப்புக்கான ரைசர்கள்

அலுமினிய சக்கர உற்பத்தியில், உலைகளில் இருந்து வார்ப்பு அச்சுகளுக்கு உருகிய அலுமினிய ஓட்டத்தை திறந்த-முனை NBSiC ரைசர்கள் (தூக்கும் குழாய்கள்) எளிதாக்குகின்றன. 150MPa க்கும் அதிகமான குளிர் மாடுலஸ் மற்றும் சிறந்த வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு (1000℃-அறை வெப்பநிலையில் 100 சுழற்சிகளைத் தாங்கும்) ஆகியவற்றுடன், அவை நிலையான, தொடர்ச்சியான ஓட்டத்தை உறுதி செய்கின்றன - வார்ப்பு குறைபாடுகளைக் (போரோசிட்டி, சேர்த்தல்கள்) குறைத்து மகசூலை மேம்படுத்துகின்றன. வார்ப்பிரும்பு குழாய்களைப் போலன்றி, NBSiC உருகிய அலுமினியத்தை மாசுபடுத்துவதில்லை, தயாரிப்பு தூய்மையைப் பாதுகாக்கிறது.