Tubos de protecção de termopares SiSiC
O carboneto de silício ligado por reação (RBSC/SiSiC) é um material totalmente denso, de porosidade zero e com excelente estanqueidade a gases, tornando-o ideal para aplicações seladas de medição de temperatura em fornos atmosféricos, monitoramento de gases de combustão e ambientes semelhantes. No entanto, por conter silício livre residual, é suscetível à oxidação e degradação da superfície em temperaturas elevadas. A temperatura máxima de serviço contínuo é de 1350 °C, o que limita a sua utilização a condições de temperatura média.
Os tubos de proteção SiSiC são produzidos a partir de uma mistura de pó de carboneto de silício e negro de fumo, que é formado e depois submetido a desvinculação em alta temperatura para criar um corpo verde poroso. Esta pré-forma é infiltrada com silício fundido em uma atmosfera de argônio de alta temperatura; a ação capilar conduz o silício líquido para os poros, onde reage in situ com o negro de fumo para formar carboneto de silício secundário. Qualquer silício livre restante preenche a porosidade residual, alcançando a densificação total em uma única etapa de sinterização. Após a sinterização a uma temperatura relativamente moderada (1500–1600 °C), os tubos são acabados por simples retificação e modelagem.
Esta rota oferece alto rendimento de produção, baixo custo, excelente densidade, estanqueidade superior a gases, processamento simples e boa precisão dimensional. Sua principal limitação é a presença de silício livre residual, que limita a temperatura máxima de serviço (geralmente não excedendo 1400 °C) e pode atuar como um ponto fraco em certos meios corrosivos agressivos.
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Material | SiSiC |
| Pureza do SiC | 81% |
| Temperatura máxima de serviço | 1350 °C (SK) / 1380 °C (grau SKD de alto silício) |
| Densidade aparente (g/cm³) | 3h00–3h05 |
| Porosidade aparente | 0% (à prova de gás) |
| Resistência à flexão à temperatura ambiente (MPa) | 260–300 |
| Resistência à flexão a 1400 °C (MPa) | 180–200 |
| Módulo elástico (GPa) | 300–340 |
| Condutividade térmica a 1000 °C (W/m·K) | 35–36 |
| Coeficiente de expansão térmica (*10⁻⁶/°C) | 4,4–4,5 |
| Resistência ao choque térmico | Excelente |
| Faixa de diâmetro externo padrão | Φ12–40 mm (métrico) |
| Faixa de diâmetro interno padrão | Φ4–20 mm (métrico) |
| Faixa de comprimento padrão | Até 1200mm |
| Resistência à corrosão ácida/alcalina | Resistente a ácidos e álcalis; não resistente ao silício fundido |
| Classificação de estanqueidade a gás | Totalmente hermético, adequado para amostragem de gases |
| Vantagem principal | A melhor estanqueidade a gases da categoria, ideal para análise de gases e aplicações em fornos selados |
| Aplicativos recomendados | Analisadores de gases de combustão, fornos atmosféricos, fornos de tratamento térmico, ambientes de proteção selados |
| Limitação de uso | A exposição prolongada acima de 1400 °C leva à oxidação e à pulverização |
Os tubos de proteção de termopar são amplamente utilizados em setores industriais de alta temperatura, incluindo metalurgia de ferro e aço (medição contínua de temperatura de aço fundido e ferro), petroquímica (fornos de craqueamento de alta temperatura), indústria química de carvão (gaseificadores operando a 1400 °C e acima), geração de energia (caldeiras de leito fluidizado circulante) e queima de vidro/cerâmica. Diferentes condições de processo exigem materiais de tubo especificamente adaptados: atmosferas como cementação, nitretação, sulfetação ou oxidação exigem tubos de proteção com características de resistência compatíveis.
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Miss. Scarlett.S
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