در سیستم های صنعتی با دمای بالا، هنگامی که اجزای کربید سیلیکون (SiC) ترک یا شکست می خورند، رایج ترین توضیح این است:
شکست شوک حرارتی
از آنجایی که تغییرات سریع دمای را به راحتی می توان مشاهده کرد، شوک حرارتی اغلب به عنوان یک تشخیص پیش فرض در سیستم های کوره و کوره استفاده می شود.
با این حال، شواهد مهندسی واقعی نشان می دهد که این توضیح اغلب ناقص است.
بسیاری از خرابی هایی که به شوک حرارتی نسبت داده می شوند در واقع ناشی از:
- شیب های حرارتی
- محدودیت های ساختاری
- فشار تماس
- جمع آوری خستگی طولانی مدت
درک مکانیسم واقعی برای بهبود قابلیت اطمینانکربید سیلیکون بدون فشار (SSiC)اجزای محیط صنعتی.
محصول مرتبط:
میله های رول سی سی بدون فشار
توضيح سنتي اينه:
گرم شدن یا خنک شدن سریع → فشار حرارتی → ترکیدن → شکست شوک حرارتی
در نگاه اول، این درست به نظر می رسد.
با این حال، سیستم های کوره واقعی بسیار پیچیده تر رفتار می کنند.
شکست ضربه حرارتی واقعی معمولا نشان می دهد:
- شکستگی ناگهانی بلافاصله پس از تغییر درجه حرارت
- توزیع تصادفی ترک
- زمان کوتاه تا شکست
- هیچ موقعیت وضعی در تنش وجود ندارد.
سناریوهای معمول عبارتند از:
- خاموش کردن سرامیک های داغ
- قرار گرفتن ناگهانی در معرض هوای سرد
- شرایط سخت خاموشی
خواندن مرتبط:
چگونه اجزای SSiC با عملکرد بالا در یک فرآیند سینتر کردن ۲۱۰۰ درجه سانتیگراد ساخته می شوند؟
شکست های واقعی کوره ها اغلب الگوهای متفاوتی را نشان می دهند:
- شکاف در نوک رولر
- آسیب منطقه پشتیبانی
- برش لبه ها
- خرابی به تاخیر افتاده پس از خاموش شدن
- تخریب تدریجی
این نشان می دهد:
خرابی ناشی از سیستم، نه شوک حرارتی خالص
دمای سیستم های واقعی هرگز یکنواخت نیست.
تجربه اجزای:
- تفاوت منطقه گرم در مقابل منطقه سرد
- شیب های سطح در مقابل هسته
- محدود vs گسترش آزاد
این منجر به:
بر خلاف شوک حرارتی، این:
- جمع آوری
- پیشرفت
- وابسته به سیستم
اجزای SiC به ندرت مستقل هستند.
این ها عبارتند از:
- پشتیبانی شده
- بغل شده
- محدود
این باعث ایجاد فشار کششی در:
- پشتوانه
- لبه ها
- رابط های تماس
در سیستم های رولر، بار از طریق مناطق تماس کوچک منتقل می شود.
این باعث:
- غلظت استرس
- میکروشکاف
- خستگی سطح
علائم معمول:
- پوشیدن مارپیچ
- شکستن صورت آخر
- اسپالینگ محلی
محصول مرتبط:
پرتو های SSiC
بسیاری از شکست ها ناگهانی نیستند.
آنها با گذشت زمان به دلیل:
- اکسید
- خوردگی
- ضعف مرز دانه ها
- خستگی چرخه حرارتی
بنابراین آخرین "حوادث ترک" تنها آخرین مرحله از یک فرآیند طولانی است.
| ویژگی | شوک گرمایی واقعی | شکست صنعتی واقعی |
|---|---|---|
| مقیاس زمانی | لحظه ای | پیشرفت |
| الگوی ترک | تصادفی | محل شده |
| محل خرابی | هرجا | پشتوانه ها / لبه ها |
| علت | شوک درجه حرارت | تعامل سیستم |
بیشتر شکست های SiC عبارتند از:
خرابی در سطح سیستم، نه خرابی در مواد
راننده هاي واقعي:
- توزیع دما
- طراحی کوره
- ساختار پشتیبانی
- شرایط تماس
- رفتار خنک کننده
خواندن مرتبط:
چرا اکثر شکست های رول کربید سیلیکون به جای مواد توسط سیستم هدایت می شود؟
- بهبود یکنواخت گرما
- نرخ خنک کننده کنترل
- کاهش محدودیت های سفت
- بهبود توزیع بار
- بهبود تراز
- از بارگذاری نقطه ای اجتناب کنید
- برش لبه ها
- میکروشکاف
- پوشیدن پشتیبانی
با وجود خطر شکست،SiC بدون فشار (SSiC)به دلیل:
- رسانایی حرارتی بالا
- گسترش حرارتی کم
- ثبات قدرت عالی
محصول مرتبط:
SSiC Saggers
شوک حرارتی اغلب به اشتباه تشخیص داده می شود زیرا ترک کردن به تنهایی علت واقعی را نشان نمی دهد.
در اکثر سیستم های صنعتی، شکست ناشی از:
- شیب های حرارتی
- محدودیت های ساختاری
- فشار تماس
- تخریب طولانی مدت
اگر آسیب در نزدیکی پشتیبانی ها واقع شده و به تدریج توسعه یابد، معمولاًنه شوک حرارتی
این یکمشکل فشار حرارتی در سطح سیستم
