Tubos de proteção de termopares feitos de cerâmica de carburo de silício usando sinterização sem pressão e tecnologia CIP para durabilidade

Fabricado porprensagem isostática a frio (método de saco úmido)seguido de sinterização sem pressão, este tubo de proteção de termopar SSiC possui umdiâmetro externo de 30 mm e diâmetro interno de 14 mm (espessura da parede 8 mm). Ele é projetado para grandes fornos industriais, reatores de alta temperatura e alta pressão e ambientes de erosão severa. Com maior espessura de parede e maior margem de segurança, esta especificação é uma solução confiável de proteção de medição de temperatura para condições exigentes, como gaseificadores de carvão, grandes fogões a quente, fornos de leito fluidizado com ácido sulfúrico e fundição de metais não ferrosos.

A especificação OD/ID de 31,8*19,1 mm é comumente encontrada em tubos de SiC submícron sinterizados sem pressão importados para aplicações de temperatura ultra-alta, como gaseificadores de carvão. O tamanho 30*14mm apresenta uma espessura de parede de 8mm, proporcionando capacidade de carga mecânica e resistência à erosão significativamente maiores em comparação com 25*20mm (espessura de parede de 2,5mm). O ID de 14 mm acomoda elementos de termopar de maior diâmetro, tornando-o adequado para medição contínua de temperatura de longo prazo em grandes instalações industriais.

A tabela a seguir apresenta dados técnicos típicos para carboneto de silício sinterizado sem pressão (SSiC). O produto 30*14mm atende totalmente a esses valores.

Com resistência à flexão de 380–550 MPa e resistência à compressão >2500 MPa, o SSiC exibe o mais alto nível de desempenho mecânico entre todos os materiais de carboneto de silício.

A prensagem isostática a frio é a tecnologia chave para a produção de tubos longos com paredes espessas de 30 * 14 mm. Os parâmetros e vantagens específicos do processo são os seguintes:

Vantagens exclusivas da prensagem isostática para tubos de paredes espessas de 30 * 14 mm:

A prensagem uniforme isostática garante uma distribuição de densidade altamente consistente em toda a seção de parede com 8 mm de espessura, resultando em encolhimento de sinterização uniforme, evitando efetivamente a excentricidade da espessura da parede e a concentração de tensão. Elimina defeitos comuns, como gradientes de densidade e microfissuras, encontrados na prensagem a seco convencional ou extrusão, melhorando fundamentalmente a resistência do tubo à fissuração sob alta temperatura e alta pressão.

SSiC não contém fase de silício livre e supera significativamente o RBSiC acima de 1400°C. A estrutura totalmente densa do SSiC suporta pressões de gás de até 31 MPa, atendendo aos requisitos de medição de temperatura de aplicações de alta pressão, como gaseificadores de carvão.

1. Estabilidade de temperatura ultra-alta:Serviço de longo prazo até 1750°C em atmosferas oxidantes; até 2.000°C em atmosferas protetoras ou vácuo – excedendo em muito os limites de metais e RBSiC.
2. Condutividade térmica muito alta:120–270 W/(m·K) – 5 a 10 vezes a do aço inoxidável e 4 a 5 vezes a da alumina – garantindo uma resposta térmica rápida mesmo com uma espessura de parede de 8 mm.
3. Excelente resistência ao choque térmico:Baixo coeficiente de expansão térmica (3,8*10⁻⁶/K) combinado com alta condutividade térmica permite resistência a diferenças de temperatura de até 500°C; especialmente adequado para operações cíclicas de fornos.
4. Resistência abrangente à corrosão:Uso estável a longo prazo em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fluorídrico (exclusivo para SSiC) e alumínio fundido, zinco, estanho, chumbo, etc.
5. Resistência mecânica ultra-alta:Resistência à flexão ≥380 MPa, resistência à compressão >2500 MPa, dureza próxima apenas à do diamante – resiste à erosão a longo prazo por fluxos de gás de alta temperatura e alta pressão e cinzas volantes.
6. Totalmente denso e à prova de gás:Porosidade zero, permeabilidade a gases <10⁻¹⁰ atm·cc/s – mantém a integridade da vedação em pressões de até 31 MPa, protegendo o termopar interno de atmosferas corrosivas externas.
7. Precisão específica da prensagem isostática:Espessura de parede uniforme, furo interno liso, excelente retilinidade – distribuição uniforme de tensão na parede de 8 mm de espessura evita efetivamente fissuras por tensão térmica.
8. Longa vida útil:Vida útil projetada de 2 a 5 anos sob uso contínuo a 1600°C em atmosferas oxidantes; em condições de fluxo de gás carregado de poeira em alta temperatura, a vida útil é 5 a 10 vezes maior do que os tubos de liga metálica ou tubos RBSiC.

• Método de vedação:Flange solto recomendado + junta flexível de grafite; evite selos mecânicos rígidos. Para aplicações de alta pressão, os arranjos à prova de vazamentos do selo mecânico podem suportar pressões de até 12 MPa.
• Folga de expansão:Mantenha uma folga de expansão de 3–5 mm entre a parede do tubo e a parede do forno; mantenha uma distância de segurança de pelo menos 10 mm entre o fundo do tubo e os componentes internos do forno para evitar contato de expansão térmica e rachaduras por tensão.
• Tolerância de ajuste:Para a especificação 30*14mm, a tolerância de DI é de ±0,15 mm (formado isostaticamente) ou ±0,05 mm (após retificação fina); a folga recomendada com termopar revestido é de 0,2–0,4 mm.
• Proteção de manuseio:SSiC é um material cerâmico frágil com resistência ao impacto limitada; evite colisões durante a instalação e transporte. Proteja a extremidade do tubo contra impactos fortes que possam causar lascas nas bordas.