Ο βασικός ρόλος της πράσινης σκόνης καρβιδίου του πυριτίου σε πυρίμαχα υλικά
Πράσινη σκόνη καρβιδίου του πυριτίου, το όνομα ακούγεται σκληρό. Είναι ουσιαστικά ένα είδοςκαρβίδιο του πυριτίου (SiC), το οποίο τήκεται σε θερμοκρασία άνω των 2000 βαθμών σε φούρνο αντίστασης με πρώτες ύλες όπως χαλαζιακή άμμο και οπτάνθρακα πετρελαίου. Διαφορετικό από το κοινόμαύρο καρβίδιο του πυριτίου, έχει ακριβή έλεγχο της διαδικασίας στο μεταγενέστερο στάδιο της τήξης, με πολύ λίγες ακαθαρσίες και υψηλή κρυσταλλική καθαρότητα, επομένως παρουσιάζει ένα μοναδικό πράσινο ή σκούρο πράσινο χρώμα. Αυτή η «καθαρότητα» του δίνει σχεδόν εξαιρετική σκληρότητα (η σκληρότητα Mohs φτάνει το 9,2-9,3, δεύτερη μόνο μετά το διαμάντι και το καρβίδιο του βορίου) και εξαιρετικά εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα και αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Στον χώρο των πυρίμαχων υλικών, είναι ένα «σκληρό οστό» που μπορεί να αντέξει, να καταπολεμήσει, να θερμανθεί και να δομηθεί.
Πώς, λοιπόν, μπορεί αυτή η πράσινη σκόνη να δείξει τη δύναμή της στον σκληρό κόσμο των πυρίμαχων υλικών και να γίνει ένας απαραίτητος «άνθρωπος-κλειδί»;
Βελτιώστε την αντοχή και χυτέψτε «ατσάλινους οστούς» υψηλής θερμοκρασίας: Τα πυρίμαχα υλικά φοβούνται περισσότερο ότι «δεν θα αντέξουν» σε υψηλές θερμοκρασίες, θα μαλακώσουν και θα καταρρεύσουν.Πράσινη μικροσκόνη καρβιδίου του πυριτίουΈχει εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα και εξαιρετική αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Η προσθήκη του σε διάφορα πυρίμαχα χυτεύματα, υλικά συμπίεσης ή τούβλα είναι σαν την προσθήκη χαλύβδινου πλέγματος υψηλής αντοχής στο σκυρόδεμα. Μπορεί να σχηματίσει έναν συμπαγή σκελετό στήριξης στη μήτρα, αντιστεκόμενο σε μεγάλο βαθμό στην παραμόρφωση και το μαλάκωμα του υλικού υπό φορτίο υψηλής θερμοκρασίας. Τα χυτεύματα του καναλιού σιδήρου υψικαμίνου ενός μεγάλου χαλυβουργείου χρησιμοποιούσαν συνηθισμένα υλικά στο παρελθόν, τα οποία διαβρώνονταν γρήγορα, ο ρυθμός ροής σιδήρου δεν μπορούσε να αυξηθεί και η συχνή συντήρηση καθυστέρησε την παραγωγή. Αργότερα, έγιναν τεχνικές ανακαλύψεις και το ποσοστό τωνπράσινη μικροσκόνη καρβιδίου του πυριτίου αυξήθηκε σημαντικά. «Ε, είναι καταπληκτικό!» Ο διευθυντής του εργαστηρίου θυμήθηκε αργότερα: «Όταν τοποθετήθηκε το νέο υλικό, ο λιωμένος σίδηρος έρεε μέσα από αυτό, η πλευρά του καναλιού ήταν προφανώς «ροκανισμένη», ο ρυθμός ροής του σιδήρου αναποδογυρίστηκε και ο αριθμός των χρόνων συντήρησης μειώθηκε κατά περισσότερο από το μισό, και η εξοικονόμηση ήταν πραγματικά χρήματα!» Αυτή η ανθεκτικότητα είναι η βάση για τη μακροζωία του εξοπλισμού υψηλής θερμοκρασίας.
Βελτιώστε την αγωγιμότητα της θερμότητας και εγκαταστήστε μια «ψύκτρα» στο υλικό: Όσο πιο θερμομονωτικό είναι το πυρίμαχο υλικό, τόσο το καλύτερο! Για μέρη όπως οι πόρτες των φούρνων οπτανθρακοποίησης και τα πλευρικά τοιχώματα ηλεκτρολυτικών κυψελών αλουμινίου, το ίδιο το υλικό πρέπει να άγει γρήγορα την εσωτερική θερμότητα για να αποτρέψει την υπερβολική αύξηση της τοπικής θερμοκρασίας και την πρόκληση ζημιών. Η θερμική αγωγιμότητα της μικροσκόνης πράσινου καρβιδίου του πυριτίου είναι σίγουρα ένας «άριστος μαθητής» μεταξύ των μη μεταλλικών υλικών (ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας σε θερμοκρασία δωματίου μπορεί να φτάσει πάνω από 125 W/m·K, που είναι δεκάδες φορές μεγαλύτερος από αυτόν των συνηθισμένων τούβλων από πηλό). Η προσθήκη του στο πυρίμαχο υλικό σε ένα συγκεκριμένο μέρος είναι σαν να ενσωματώνετε έναν αποτελεσματικό «σωλήνα θερμότητας» στο υλικό, ο οποίος μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη συνολική θερμική αγωγιμότητα, να βοηθήσει στην ταχεία και ομοιόμορφη διάχυση της θερμότητας και να αποφύγει την τοπική υπερθέρμανση και το ξεφλούδισμα ή τις ζημιές που προκαλούνται από την «καούρα».
Βελτιώστε την αντοχή σε θερμικά σοκ και αναπτύξτε την ικανότητα να «παραμένετε ψύχραιμοι απέναντι στην αλλαγή»: Ένας από τους πιο ενοχλητικούς «δολοφόνους» των πυρίμαχων υλικών είναι η ταχεία ψύξη και θέρμανση. Ο κλίβανος ανάβει και σβήνει και η θερμοκρασία κυμαίνεται βίαια, ενώ τα συνηθισμένα υλικά είναι εύκολο να «εκραγούν» και να ξεφλουδίσουν.Πράσινο καρβίδιο του πυριτίουΗ μικροπυριτιδική σκόνη έχει σχετικά μικρό συντελεστή θερμικής διαστολής και γρήγορη θερμική αγωγιμότητα, η οποία μπορεί να εξισορροπήσει γρήγορα την τάση που προκαλείται από τη διαφορά θερμοκρασίας. Η εισαγωγή της στο πυρίμαχο σύστημα μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ικανότητα του υλικού να αντιστέκεται σε ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας, δηλαδή στην «αντίσταση σε θερμικά σοκ». Το χυτεύσιμο σίδερο στο στόμιο του κλιβάνου τσιμέντου υπόκειται στα πιο σοβαρά ψυχρά και θερμά σοκ και η σύντομη διάρκεια ζωής του ήταν ένα μακροχρόνιο πρόβλημα. Ένας έμπειρος μηχανικός κατασκευής κλιβάνου μου είπε: «Από τη χρήση χυτευόμενων υλικών υψηλής αντοχής με μικροπυριτιδική σκόνη πράσινου καρβιδίου του πυριτίου ως κύριο συσσωμάτωμα και σκόνη, το αποτέλεσμα ήταν άμεσο. Όταν φυσάει κρύος άνεμος όταν ο κλίβανος σταματά για συντήρηση, άλλα μέρη τρίζουν, αλλά αυτό το υλικό στο στόμιο του κλιβάνου είναι σταθερό και σταθερό και υπάρχουν λιγότερες επιφανειακές ρωγμές. Μετά από έναν κύκλο, η απώλεια μειώνεται ορατά, εξοικονομώντας πολλές προσπάθειες επισκευής!» Αυτή η «ηρεμία» είναι για την αντιμετώπιση των διακυμάνσεων στην παραγωγή.
Επειδήπράσινη μικροσκόνη καρβιδίου του πυριτίου Συνδυάζοντας υψηλή αντοχή, υψηλή θερμική αγωγιμότητα, εξαιρετική αντοχή σε θερμικά σοκ και ισχυρή αντοχή στη διάβρωση, έχει γίνει η «ψυχή σύντροφος» στη σύνθεση σύγχρονων πυρίμαχων υλικών υψηλής απόδοσης. Από υψικαμίνους, μετατροπείς, τάφρους σιδήρου και δεξαμενές τορπιλών στη μεταλλουργία σιδήρου και χάλυβα έως ηλεκτρολυτικά στοιχεία στη μη σιδηρούχα μεταλλουργία· από βασικά μέρη κλιβάνων τσιμέντου και κλιβάνων γυαλιού στη βιομηχανία δομικών υλικών έως κλιβάνους υψηλής διάβρωσης στους τομείς της χημικής βιομηχανίας, της ηλεκτρικής ενέργειας και της αποτέφρωσης αποβλήτων, ακόμη και κύπελλα χύτευσης και τούβλα χάλυβα ροής για χύτευση... Όπου υπάρχει υψηλή θερμοκρασία, φθορά, ξαφνική αλλαγή και διάβρωση, αυτή η πράσινη μικροπυρίτιδα είναι ενεργή. Είναι σιωπηλά ενσωματωμένη σε κάθε πυρίμαχο τούβλο και σε κάθε τετράγωνο χυτεύσιμου υλικού, παρέχοντας σταθερή προστασία στην «καρδιά» της βιομηχανίας - τους κλιβάνους υψηλής θερμοκρασίας.
Φυσικά, η ίδια η «καλλιέργεια» της πράσινης μικροσκόνης καρβιδίου του πυριτίου δεν είναι εύκολη. Από την επιλογή της πρώτης ύλης, τον ακριβή έλεγχο της διαδικασίας τήξης σε φούρνο αντίστασης (για να διασφαλιστεί η καθαρότητα και η πράσινη υφή), έως τη σύνθλιψη, την άλεση, την αποξείδωση και την απομάκρυνση των ακαθαρσιών, την υδραυλική ή την ακριβή ταξινόμηση με ροή αέρα, έως την αυστηρή συσκευασία ανάλογα με την κατανομή μεγέθους σωματιδίων (από μερικά μικρά έως εκατοντάδες μικρά), κάθε βήμα σχετίζεται με τη σταθερή απόδοση του τελικού προϊόντος. Συγκεκριμένα, η καθαρότητα, η κατανομή μεγέθους σωματιδίων και το σχήμα των σωματιδίων της μικροσκόνης επηρεάζουν άμεσα τη διασπορά της και την επίδρασή της σε πυρίμαχα υλικά. Μπορεί να ειπωθεί ότι η υψηλής ποιότητας πράσινη μικροσκόνη καρβιδίου του πυριτίου είναι η ίδια προϊόν συνδυασμού τεχνολογίας και δεξιοτεχνίας.