많은 고온 산업 오븐에서 가장 큰 도전은 최대 작동 온도가 아니라 급격한 온도 변화를 견딜 수 있는 능력입니다.
이것은 특히 다음과 같은 경우입니다.
- 롤러 오븐
- 셔틀 오븐
- 급연 가연장
- 전열 구역
- 열순환 시스템
이러한 조건에서 열 충격 저항은 오븐 가구의 신뢰성에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나가됩니다.
다양한 실리콘 탄화물 세라믹 재료들 중재분석된 실리콘 카비드 (RSiC)오랫동안 열 충격에 대한 뛰어난 저항성을 인정받았습니다.독특한 미세 구조로 인해 많은 밀도가 높은 세라믹 재료가 균열되거나 조기에 고장날 수 있는 공격적인 가열 및 냉각 조건에 견딜 수 있습니다..
이 문서에서는 RSiC가 급열 환경에서는 왜 예외적으로 잘 작동하는지 설명합니다.재분석된 실리콘 카비드 (RSiC).
세라믹 부품이 빠르게 가열되면 외부 표면이 먼저 열을 흡수하고 내부는 상대적으로 시원합니다.
이렇게 되면:
- 온도 경사
- 차차 열 확장
- 내부 스트레스 농도
생성된 스트레스가 재료의 내성을 초과하면 결과는 다음과 같습니다.
- 표면 균열
- 구조적 왜곡
- 엣지 칩링
- 갑작스러운 골절
빈번한 온도 변동 하에서 작동 하는 오븐 가구의 경우, 열 스트레스는 기계적 부하보다 더 중요한 신뢰성 문제입니다.
세라믹 물질은 일반적으로 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
- 높은 압축 강도
- 우수한 경직성
- 높은 온도 안정성
그러나, 그들은 일반적으로 긴장 스트레스에 더 민감합니다.
급속한 난방 또는 냉각 과정에서 불균형 확장은 구조 내에서 지역적 인 팽창 스트레스를 만듭니다.
구성 요소의 다양한 영역 사이의 온도 차이가 클수록 균열 발병 위험이 커집니다.
이 때문에 열 충격 저항성은 빠른 난방 환경에서 작동하는 오븐 가구에 대한 가장 중요한 선택 기준 중 하나입니다.
스타리TM RSiC의 주요 장점 중 하나는 상대적으로 높은 열전도입니다.
35~36W/m·K 1200°C에서
이것은 온도가 구조 전체에 빠르게 분산되도록 합니다.
열이 더 균등하게 퍼지면서
- 표면과 핵 사이의 온도차가 감소합니다.
- 내부 열압은 더욱 균일해집니다.
- 열 충격 감수성이 감소합니다.
많은 전통적인 난방 물질과 비교하면 RSiC는 열을 훨씬 더 빨리 전달하여 빠른 난방 주기 동안 열 평형을 유지하는 데 도움이됩니다.
밀도가 높은 압력 없는 sintered silicon carbide (SSiC) 와는 달리, RSiC는 신중하게 제어된 포러스 구조를 포함합니다.
≤17%
포러시티는 최대 기계적 강도를 감소시키지만 중요한 엔지니어링 장점을 제공합니다.
포러스 미시 구조는 다음을 돕습니다.
- 소화 된 균류를 흡수합니다.
- 열 스트레스 농도를 완화
- 미분 확장을 수용
- 열순환에 대한 저항성을 향상
이 스트레스 완화 능력은 RSiC가 공격적인 열 충격 환경에서 밀도가 높은 세라믹 재료를 우월하게하는 이유 중 하나입니다.
열 확장은 스트레스 발생에 중요한 역할을 합니다.
4.6 × 10−6 /°C (1200°C까지)
낮은 팽창 계수는 다음을 의미합니다.
- 가열 중에 작은 차원 변화
- 내부 스트레스 축적 감소
- 연결된 구성 요소들 사이의 미화
- 지원 구조의 안정성 향상
이 특성은 열 확장 제약이 상당한 스트레스 농도를 일으킬 수있는 큰 오븐 가구 조립 장치에서 특히 중요합니다.
또한 RSiC는 밀도가 높은 실리콘 탄화물 물질에 비해 상대적으로 낮은 밀도를 제공합니다.
20.65~2.75g/cm3
더 낮은 밀도는 다음과 같습니다.
- 열량 감소
- 더 빠른 온도 평형
- 낮은 열 관성
- 에너지 효율성 향상
물질이 더 균일하게 뜨기 때문에 열 경사가 최소화되어 열 충격 저항성을 더욱 향상시킵니다.
뛰어난 열 충격 저항성으로 인해 RSiC는 다음과 같이 널리 사용됩니다.
- 세터 플레이트
- 지원 빔
- 박쥐
- 구조적 지원
- 롤러 오븐
- 터널 오븐
- 급연한 세라믹 오븐
- 연소 구역 부품
- 간헐적으로 발사하는 시스템
- 빈번한 시작/폐기 과정
산화 대기에 1650°C
이것은 RSiC를 많은 까다로운 산업 난방 환경에 적합하게 만듭니다.
많은 엔지니어들은 주로 세라믹 재료를 평가할 때 강도 값에 초점을 맞추고 있습니다.
참고로, RSiC는 다음과 같은 내용을 제공합니다.
| 재산 | 가치 |
|---|---|
| 파열 모듈 (20°C) | 90~100 MPa |
| 파열 모듈 (1200°C) | 100~110 MPa |
| 분쇄력 | 300 MPa |
| 골절 강도 | 1.8·2.0 MPa·m1/2 |
| 열전도 (1200°C) | 35~36W/m·K |
| 열 팽창 계수 | 4.6 × 10−6 /°C |
| 겉으로 보이는 엽기성 | ≤17% |
| 대량 밀도 | 20.65~2.75g/cm3 |
이러한 기계적 특성이 중요하지만, 열 충격 성능은 종종 다음과 같이 제어됩니다.
- 열전도성
- 열 확장 행동
- 스트레스 분포
- 구조적 적응력
최대 힘으로만
이것은 왜 RSiC가 빠른 가열 응용 프로그램에서 더 강하지만 밀도가 높은 세라믹 재료를 자주 능가하는지를 설명합니다.
일반적인 지침으로:
- ✓ 급속 히 뜨고 냉각 하는 것 이 일반적 인 것 이다
- ✓ 체온 사이클이 빈번하다
- ✓ 체중 감량 이 중요 합니다
- ✓ 열 충격 저항성이 가장 중요한 문제입니다.
- ✓ 최대 기계적 강도가 필요합니다.
- ✓ 부식 저항성이 중요합니다.
- ✓ 낮은 포러스티가 필수적입니다.
- ✓ 무거운 부하를 운반하는 응용 프로그램
실제 고장 메커니즘을 이해하는 것은 단순히 가장 강한 재료를 선택하는 것보다 더 중요합니다.
케구의 실리콘 카비드 오븐 가구 솔루션을 살펴보세요.
- 재분석된 실리콘 카비드 (RSiC) 빔
- RSiC 세터 플레이트
- RSiC 오븐 가구 시스템
- 압력 없는 시터드 실리콘 카비드 (SSiC) 빔
- SSiC 롤러 스틱
더 알아보기:
재분석 실리콘 탄화재의 뛰어난 열 충격 저항은 최대 밀도 또는 최대 강도에 의해 발생하지 않습니다.
대신, 그것은 균형 잡힌 조합에서 나옵니다:
- 높은 열전도성
- 낮은 열 확장
- 통제 된 엽기성
- 가벼운 구조
- 탁월한 온도 균일성
RSiC는 이러한 특성이 어떻게 함께 작용하여 열 스트레스를 줄이고 빠른 난방 조건에서 신뢰성을 향상시키는지를 보여줍니다.
온도 변화가 심하고 열순환이 빈번한 오븐 시스템에서는 RSiC는 오늘날 가장 신뢰할 수있는 오븐 가구 재료 중 하나입니다.
급속히 가열되는 애플리케이션에서 열 충격 저항은 최종 강도보다 더 중요합니다.
이 병합은35~36 W/m·K 열전도,4.6 × 10−6/°C 열 확장, 그리고≤17% 조절된 포러스성이유 를 설명 합니다.
RSiC는 여전히 까다로운 열순환 환경에서 선호되는 재료입니다.
