Thermocouple-beschermingsbuizen gemaakt van siliciumcarbide-keramiek met behulp van drukloos sinteren en CIP-technologie voor duurzaamheid

Gefabriceerd doorkoud isostatisch persen (wet-bag-methode)gevolgd door drukloos sinteren, deze SSiC thermokoppel beschermbuis heeft eenbuitendiameter van 30 mm en binnendiameter van 14 mm (wanddikte 8 mm). Het is ontworpen voor grote industriële ovens, hogedrukreactoren met hoge temperaturen en omgevingen met ernstige erosie. Met een grotere wanddikte en een grotere veiligheidsmarge is deze specificatie een betrouwbare beschermingsoplossing voor temperatuurmetingen voor veeleisende omstandigheden zoals kolenvergassers, grote heteluchtkachels, wervelbedovens met zwavelzuur en het smelten van non-ferrometalen.

De 31,8*19,1 mm OD/ID-specificatie wordt vaak aangetroffen in geïmporteerde drukloze gesinterde submicron SiC-buizen voor toepassingen bij ultrahoge temperaturen, zoals kolenvergassers. Het formaat 30*14 mm heeft een wanddikte van 8 mm, wat een aanzienlijk hoger mechanisch draagvermogen en erosieweerstand oplevert vergeleken met het formaat 25*20 mm (2,5 mm wanddikte). De binnendiameter van 14 mm biedt plaats aan thermokoppelelementen met een grotere diameter, waardoor deze geschikt is voor langdurige continue temperatuurmeting in grote industriële installaties.

De volgende tabel bevat typische technische gegevens voor drukloos gesinterd siliciumcarbide (SSiC). Het 30*14mm product voldoet volledig aan deze waarden.

Met een buigsterkte van 380–550 MPa en druksterkte >2500 MPa vertoont SSiC het hoogste niveau van mechanische prestaties van alle siliciumcarbidematerialen.

Koud isostatisch persen is de sleuteltechnologie voor het produceren van dikwandige lange buizen van 30 * 14 mm. De specifieke procesparameters en voordelen zijn als volgt:

Unieke voordelen van isostatisch persen voor 30*14mm dikwandige buizen:

Isostatisch uniform persen zorgt voor een zeer consistente dichtheidsverdeling over het 8 mm dikke wandgedeelte, wat resulteert in een uniforme sinterkrimp, waardoor excentriciteit van de wanddikte en spanningsconcentratie effectief worden voorkomen. Het elimineert veel voorkomende defecten zoals dichtheidsgradiënten en microscheuren die voorkomen bij conventioneel droog persen of extruderen, waardoor de weerstand van de buis tegen scheuren onder hoge temperatuur en hoge druk fundamenteel wordt verbeterd.

SSiC bevat geen vrije siliciumfase en presteert aanzienlijk beter dan RBSiC boven 1400°C. De volledig dichte structuur van SSiC is bestand tegen gasdrukken tot 31 MPa en voldoet daarmee aan de temperatuurmetingsvereisten van hogedruktoepassingen zoals kolenvergassers.

1. Ultrahoge temperatuurstabiliteit:Langdurige dienst tot 1750°C in oxiderende atmosferen; tot 2000°C in beschermende atmosferen of vacuüm – wat de limieten van metalen en RBSiC ver overschrijdt.
2. Zeer hoge thermische geleidbaarheid:120–270 W/(m·K) – 5 tot 10 keer die van roestvrij staal en 4 tot 5 keer die van aluminiumoxide – waardoor een snelle thermische respons wordt gegarandeerd, zelfs met een wanddikte van 8 mm.
3. Uitstekende thermische schokbestendigheid:Lage thermische uitzettingscoëfficiënt (3,8*10⁻⁶/K) gecombineerd met hoge thermische geleidbaarheid maakt weerstand tegen temperatuurverschillen tot 500°C mogelijk; bijzonder geschikt voor cyclische ovenwerkzaamheden.
4. Uitgebreide corrosieweerstand:Langdurig stabiel gebruik in zoutzuur, zwavelzuur, salpeterzuur, fluorwaterstofzuur (uniek voor SSiC) en gesmolten aluminium, zink, tin, lood, enz.
5. Ultrahoge mechanische sterkte:Buigsterkte ≥380 MPa, druksterkte >2500 MPa, hardheid alleen vergelijkbaar met die van diamant – is bestand tegen langdurige erosie door gasstromen onder hoge temperatuur en hoge druk en vliegas.
6. Volledig dicht en gasdicht:Geen porositeit, gasdoorlaatbaarheid <10⁻¹⁰ atm·cc/s – handhaaft de integriteit van de afdichting bij drukken tot 31 MPa, waardoor het interne thermokoppel wordt beschermd tegen externe corrosieve atmosferen.
7. Isostatische persspecifieke precisie:Uniforme wanddikte, gladde binnenboring, uitstekende rechtheid – een gelijkmatige spanningsverdeling in de 8 mm dikke wand voorkomt effectief thermische spanningsscheuren.
8. Lange levensduur:Ontwerplevensduur van 2–5 jaar bij continu gebruik bij 1600°C in oxiderende atmosferen; bij stofrijke gasstroomomstandigheden met hoge temperaturen is de levensduur 5 tot 10 keer langer dan die van buizen van metaallegeringen of RBSiC-buizen.

• Afdichtingsmethode:Aanbevolen losse flens + flexibele grafietpakking; vermijd stijve mechanische afdichtingen. Voor hogedruktoepassingen zijn lekvrije regelingen voor mechanische afdichtingen bestand tegen drukken tot 12 MPa.
• Uitzettingsvrijheid:Houd een uitzettingsvoeg van 3–5 mm aan tussen de buiswand en de ovenwand; Houd een veiligheidsafstand van ten minste 10 mm aan tussen de buisbodem en de interne ovencomponenten om thermisch uitzettingscontact en spanningsscheuren te voorkomen.
• Pastolerantie:Voor de 30*14mm-specificatie is de ID-tolerantie ±0,15 mm (zoals isostatisch gevormd) of ±0,05 mm (na fijn slijpen); aanbevolen speling met omhuld thermokoppel is 0,2–0,4 mm.
• Bescherming tegen hantering:SSiC is een bros keramisch materiaal met beperkte slagvastheid; vermijd botsingen tijdens installatie en transport. Bescherm het uiteinde van de buis tegen harde schokken die kunnen leiden tot afbrokkeling van de randen.