Tubos de protección de termopares hechos de cerámica de carburo de silicio utilizando sinterización sin presión y tecnología CIP para la durabilidad

Fabricado porprensado isostático en frío (método de bolsa húmeda)seguido de sinterización sin presión, este tubo de protección de termopar SSiC tiene undiámetro exterior de 30 mm y diámetro interior de 14 mm (espesor de pared 8 mm). Está diseñado para grandes hornos industriales, reactores de alta temperatura y alta presión y entornos de erosión severa. Con un mayor espesor de pared y un mayor margen de seguridad, esta especificación es una solución confiable de protección de medición de temperatura para condiciones exigentes como gasificadores de carbón, grandes estufas de aire caliente, hornos de lecho fluidizado de ácido sulfúrico y fundición de metales no ferrosos.

La especificación de 31,8*19,1 mm de diámetro exterior/diámetro interior se encuentra comúnmente en tubos de SiC submicrónicos sinterizados sin presión importados para aplicaciones de temperaturas ultraaltas, como gasificadores de carbón. El tamaño de 30*14 mm presenta un espesor de pared de 8 mm, lo que proporciona una capacidad de carga mecánica y resistencia a la erosión significativamente mayores en comparación con el tamaño de 25*20 mm (espesor de pared de 2,5 mm). El DI de 14 mm admite elementos termopares de mayor diámetro, lo que lo hace adecuado para la medición continua de temperatura a largo plazo en grandes instalaciones industriales.

La siguiente tabla presenta datos técnicos típicos del carburo de silicio sinterizado (SSiC) sin presión. El producto de 30*14 mm cumple plenamente estos valores.

Con una resistencia a la flexión de 380 a 550 MPa y una resistencia a la compresión >2500 MPa, el SSiC exhibe el nivel más alto de rendimiento mecánico entre todos los materiales de carburo de silicio.

El prensado isostático en frío es la tecnología clave para producir tubos largos de paredes de 30*14 mm de espesor. Los parámetros y ventajas específicos del proceso son los siguientes:

Ventajas únicas del prensado isostático para tubos de paredes de 30*14 mm de espesor:

El prensado uniforme isostático garantiza una distribución de densidad altamente consistente en la sección de pared de 8 mm de espesor, lo que da como resultado una contracción de sinterización uniforme, lo que previene eficazmente la excentricidad del espesor de la pared y la concentración de tensiones. Elimina defectos comunes como gradientes de densidad y microfisuras que se encuentran en el prensado en seco o extrusión convencional, mejorando fundamentalmente la resistencia del tubo al agrietamiento bajo altas temperaturas y altas presiones.

SSiC no contiene fase de silicio libre y supera significativamente al RBSiC por encima de 1400 °C. La estructura completamente densa de SSiC soporta presiones de gas de hasta 31 MPa, cumpliendo con los requisitos de medición de temperatura de aplicaciones de alta presión, como los gasificadores de carbón.

1. Estabilidad a temperaturas ultraaltas:Servicio de larga duración hasta 1750°C en atmósferas oxidantes; hasta 2000°C en atmósfera protectora o al vacío, superando con creces los límites de los metales y RBSiC.
2. Conductividad térmica muy alta:120–270 W/(m·K): de 5 a 10 veces mayor que el acero inoxidable y de 4 a 5 veces mayor que la alúmina, lo que garantiza una respuesta térmica rápida incluso con un espesor de pared de 8 mm.
3. Excelente resistencia al choque térmico:El bajo coeficiente de expansión térmica (3,8*10⁻⁶/K) combinado con una alta conductividad térmica permite una resistencia a diferencias de temperatura de hasta 500°C; especialmente adecuado para operaciones de hornos cíclicos.
4. Resistencia integral a la corrosión:Uso estable a largo plazo en ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fluorhídrico (exclusivo de SSiC) y aluminio fundido, zinc, estaño, plomo, etc.
5. Resistencia mecánica ultraalta:Resistencia a la flexión ≥380 MPa, resistencia a la compresión >2500 MPa, dureza apenas comparable a la del diamante: resiste la erosión a largo plazo provocada por flujos de gas a alta temperatura y alta presión y cenizas volantes.
6. Totalmente denso y estanco al gas:Porosidad cero, permeabilidad al gas <10⁻¹⁰ atm·cc/s: mantiene la integridad del sello a presiones de hasta 31 MPa, protegiendo el termopar interno de atmósferas corrosivas externas.
7. Precisión específica del prensado isostático:Espesor de pared uniforme, orificio interior liso, excelente rectitud: la distribución uniforme de la tensión en la pared de 8 mm de espesor evita eficazmente el agrietamiento por tensión térmica.
8. Larga vida útil:Vida útil de diseño de 2 a 5 años en uso continuo a 1600 °C en atmósferas oxidantes; En condiciones de flujo de gas cargado de polvo a alta temperatura, la vida útil es de 5 a 10 veces más larga que la de los tubos de aleación metálica o los tubos RBSiC.

• Método de sellado:Brida suelta recomendada + junta de grafito flexible; Evite los sellos mecánicos rígidos. Para aplicaciones de alta presión, las disposiciones a prueba de fugas de sello mecánico pueden soportar presiones de hasta 12 MPa.
• Espacio libre de expansión:Mantenga un espacio de expansión de 3 a 5 mm entre la pared del tubo y la pared del horno; Mantenga una distancia de seguridad de al menos 10 mm entre la parte inferior del tubo y los componentes internos del horno para evitar el contacto de expansión térmica y el agrietamiento por tensión.
• Tolerancia de ajuste:Para la especificación de 30*14 mm, la tolerancia del DI es de ±0,15 mm (formado isostáticamente) o ±0,05 mm (después del pulido fino); El espacio libre recomendado con termopar enfundado es de 0,2 a 0,4 mm.
• Protección de manipulación:SSiC es un material cerámico frágil con tenacidad al impacto limitada; Evite colisiones durante la instalación y el transporte. Proteja la cara del extremo del tubo de impactos fuertes que podrían causar astillas en los bordes.