Vaka İncelemesi: Neden Oyuk SiC Kirişler Katı Kirişlerden Daha Güvenilir Olabilir?

Dava ayrıntıları

Tanıtım

Yüksek sıcaklıklı fırın mobilya sistemlerinde, birçok mühendis başlangıçta şunları varsayar:

"Sert bir kiriş, içi boş bir kirişten daha güçlü olmalıdır".

Oda sıcaklığında ve statik yapılar için bu fikir makul görünebilir.

Silikon karbid seramik malzemeleri ve çözeltileri

Sahada elde edilen deneyim, uygun şekilde tasarlanmış boş silikon karbid kirişlerinin genellikle:

daha iyi termal kararlılık
daha düşük ısı stresi
Düşük kendi ağırlığı
Daha iyi uzun süreli güvenilirlik
Daha düşük bir felaket riski

1En Büyük Zorluk Basit Güç Değil

Yüksek sıcaklıkta, fırın kirişleri aşağıdakilere maruz kalır:

Sürekli bükme yükü
Termal döngü
sürünme deformasyonu
eşit olmayan ısıtma
kapatma sırasında hızlı soğutma

Bu koşullar altında, güvenilirlik sadece dayanıklılığa değil, aynı zamanda termo-mekanik davranışa da bağlıdır.

2Katı kirişlerin neden sorun haline geldiği.

(1) Kendini fazla ağırlaştırmak

Bir katı kiriş, bölüm boyutu arttıkça önemli ölçüde ağırlaşır.

Uzun uzanan fırın yapıları için:

kendi ağırlığı büyük bir bükme yükü haline gelir
Eğilme artışları
Sürünme deformasyonu hızlanıyor.

Fırın sistemleri için endüstriyel sınıf SSiC yapısal kirişler

(2) Daha büyük ısı eğimi

Katı bölümler daha yavaş ısıtılır ve soğutulur.

Bu da şu sonucu verir:

çekirdek ve yüzey arasındaki sıcaklık farkı
İçsel termal stres
genişleme uyumsuzluğu

(3) Daha yüksek termal stres birikimi

Büyük katı kesitler, iç genişlemeye ve daralmaya karşı direnme eğilimindedir ve şunlara yol açar:

Stres konsantrasyonu
çatlak başlatma
Kenar hasarı

3Çürük kirişlerin neden daha iyi performans gösterdiğini.

(1) Daha düşük kendi ağırlığı

İç malzemeyi çıkarmak ağırlığı önemli ölçüde azaltır.

Sonuçta:

Alt bükme anı
Azalan sürünme
Daha iyi uzatma istikrarı

(2) Daha iyi ısı tepkisi

Çürük yapılar daha hızlı ve daha eşit ısı aktarımını sağlar.

Bu, aşağıdakileri azaltır:

Termal şok
Başlangıç stresi
kapatma çatlaklığı

Rulo ateş fırını sistemleri için SiC ruloları

(3) Daha iyi stres dağılımı

Malzeme en etkili olduğu yerde yoğunlaşır ̇ dış yük taşıyan bölgeler.

Bu iyileştirir:

Sertlik ağırlık oranı
Yapısal verimlilik
ısı dengesi

4Tipik Başarısızlık Farkı

Katı ışın arıza eğilimleri:

Merkezi çatlak
şiddetli sarkıklık
Termal kırık

Çürük ışın davranışları:

daha yavaş deformasyon
Daha öngörülebilir bir arıza
Termal döngü kararlılığının iyileştirilmesi

5Neden Büyük Katı kirişler Gelişmiş Fırınlarda Nadirdir?

Çok büyük katı SiC kirişleri aşağıdakiler nedeniyle nadirdir:

Sinterleme bozulma riski
Termal stres birikimi
Uzun süreli sürünme dengesizliği

6Mühendislik Tasarım Düşünceleri

Güvenilir bir içi boş ışın tasarımı gerektirir:

Duvar kalınlığı optimizasyonu
Destek aralık tasarımı
Termal genişleme oranı
yük dağılım kontrolü

7Mühendislik Sonuçları

Yüksek sıcaklıklı fırın uygulamalarında, yapısal güvenilirlik hem mekanik hem de termal davranışa bağlıdır.

Çürük SiC kirişleri genellikle şunları sağlar:

daha az ağırlık
Stres azalması
Termal istikrarının iyileştirilmesi
Daha iyi uzun vadeli performans

Shaanxi Kegu Yeni Malzeme Teknolojisi Şirketi, yüksek sıcaklıklı fırın sistemleri için gelişmiş silikon karbit yapısal seramik çözümler sunar.Uzun sürme ve yüksek yüklü endüstriyel uygulamalar için optimize edilmiş tasarımları desteklemek.