ZHENGZHOU SONGYU HIGH TEMPERATURE TECHNOLOGY CO.,LTD

Vantagens dos elementos de aquecimento SiC em aplicações industriais

Os elementos de aquecimento de carbeto de silício (SiC) são cada vez mais populares em aplicações industriais devido às suas propriedades térmicas e elétricas superiores. Esses elementos são usados ​​principalmente para aquecimento em altas temperaturas em vários campos, incluindo manufatura, cerâmica e metalurgia. Compreender as características e os benefícios dos elementos de aquecimento SiC é crucial para os profissionais que buscam melhorar a eficiência e a confiabilidade de seus processos de aquecimento.   Uma das vantagens mais significativas dos elementos de aquecimento SiC é sua capacidade de operar em altas temperaturas, muitas vezes excedendo 1.600°C (2.912°F). Essa capacidade de alta temperatura os torna ideais para aplicações exigentes que requerem aquecimento estável e confiável, como sinterização de cerâmica ou fusão de metais. Ao contrário dos elementos de aquecimento tradicionais, os elementos de aquecimento SiC podem suportar essas altas temperaturas sem degradação do desempenho ao longo do tempo, estendendo sua vida útil e reduzindo os custos de manutenção.   Além disso, os elementos de aquecimento SiC são conhecidos por sua excelente condutividade térmica, permitindo ciclos rápidos de aquecimento e resfriamento. Essa característica não apenas melhora a eficiência do processo de aquecimento, mas também contribui para a economia de energia. Como os elementos SiC podem atingir rapidamente a temperatura de operação, o tempo de inatividade pode ser minimizado e os cronogramas de produção otimizados, o que é crucial em ambientes de manufatura de ritmo acelerado.   Outra vantagem significativa dos elementos de aquecimento SiC é sua resistência à oxidação e corrosão. Ao contrário dos materiais tradicionais que podem se degradar quando expostos a ambientes agressivos, o SiC permanece estável e confiável mesmo em ambientes corrosivos. Essa propriedade o torna uma escolha ideal para indústrias que trabalham com materiais reativos ou corrosivos, garantindo que os elementos de aquecimento não comprometam a qualidade do processo ou do produto.   Além disso, os elementos de aquecimento SiC podem ser projetados em uma variedade de formas e configurações para atender às necessidades específicas. Seja em forma de haste, placa ou personalizada, sua versatilidade permite a integração em uma ampla gama de sistemas de aquecimento. Essa adaptabilidade é uma vantagem significativa para engenheiros e designers que exigem soluções personalizadas para enfrentar desafios de aquecimento exclusivos.   Em resumo, os elementos de aquecimento SiC oferecem uma variedade de vantagens que os tornam a melhor escolha para aplicações de aquecimento industrial. Seu desempenho em altas temperaturas, excelente condutividade térmica, resistência à corrosão e design flexível fornecem uma solução abrangente para melhorar a eficiência e a confiabilidade dos processos de aquecimento. À medida que as indústrias em geral buscam continuamente maneiras de melhorar suas operações, a adoção de elementos de aquecimento de carbeto de silício pode melhorar significativamente o desempenho e a relação custo-benefício. A compreensão dessas vantagens permite que os profissionais tomem decisões informadas, aprimorem as capacidades operacionais e alcancem o sucesso em seus respectivos campos.

O "coração" dos fornos industriais revelado: barras de carbono de silício versus barras de molibdênio de silício: como escolher um elemento de aquecimento de alta temperatura?

Em indústrias como metalurgia, cerâmica e semicondutores, fornos industriais são equipamentos essenciais para o processamento térmico de materiais, e os elementos de aquecimento são o coração desses fornos, determinando sua capacidade de aquecimento. Varetas de carbeto de silício e varetas de molibdênio-silício, devido à sua resistência a altas temperaturas e estabilidade, são a escolha principal para aplicações na faixa de temperatura de 1200-1800°C. No entanto, suas aplicações diferem significativamente, e escolher o elemento certo é crucial para a operação eficiente do forno. O seguinte detalha as principais diferenças e a lógica de seleção entre os dois. 1. Material Principal e Resistência a Altas Temperaturas: De "Tolerância Básica" a "Limites de Alta Temperatura" As diferenças de desempenho entre as varetas de carbeto de silício e as varetas de molibdênio-silício derivam de seus materiais principais: As varetas de carbeto de silício são feitas de carbeto de silício de alta pureza (SiC) e são recristalizadas e sinterizadas a 2200°C. Sua faixa de temperatura de operação normal é de 1200-1600°C, com uma temperatura máxima de operação de curto prazo de 1650°C. Suas propriedades materiais garantem que mantenham excelente resistência mecânica mesmo em altas temperaturas, não exigem atmosfera protetora quando usadas no ar e exibem resistência estável à oxidação. Varetas de molibdênio-silício: Feitas de silicide de molibdênio (MoSi₂), um composto de molibdênio (Mo) e silício (Si), são sinterizadas em altas temperaturas e têm uma faixa de temperatura de operação mais ampla, atingindo 1600-1800°C, com uma temperatura máxima de curto prazo superior a 1850°C. No entanto, deve-se notar que as varetas de molibdênio-silício são suscetíveis à "oxidação em baixa temperatura" (formando MoO₃, que causa fragilização do material) na faixa de 500-800°C. Portanto, durante a inicialização, a temperatura deve ser elevada rapidamente para exceder essa faixa, ou medidas de proteção devem ser implementadas. 2. Lógica de Seleção Principal: Combinando "Requisitos de Temperatura" com "Cenário do Processo" Na produção real, não há necessidade de buscar cegamente "temperaturas mais altas". Em vez disso, considere os requisitos principais dos fornos industriais ao selecionar um modelo: Varetas de Carbeto de Silício: Para temperaturas de processo entre 1200-1500°C (como sinterização de corpos cerâmicos, têmpera de metais comuns e recozimento de vidro), e para alta relação custo-benefício e facilidade de manutenção, as varetas de carbeto de silício são a escolha ideal. Por exemplo, fornos túnel em fábricas de cerâmica doméstica e pequenos fornos de tratamento térmico em fábricas de hardware costumam usar varetas de carbeto de silício como elementos de aquecimento. Varetas de Molibdênio-Silício: Para temperaturas de processo superiores a 1600°C (como sinterização de cerâmica de precisão, tratamento térmico de metais especiais (ligas de titânio, ligas de alta temperatura) e síntese de alta temperatura de materiais semicondutores), ou quando taxas de aquecimento extremamente altas e precisão de controle de temperatura são necessárias, as varetas de molibdênio-silício são mais adequadas. Por exemplo, fornos de tratamento térmico para componentes de liga de alta temperatura na indústria aeroespacial e fornos de sinterização de alta temperatura de precisão em laboratórios usam varetas de molibdênio-silício como elementos de aquecimento principais. 3. Dicas de Uso: Detalhes Chave para Prolongar a Vida Útil do Elemento de Aquecimento Independentemente do elemento escolhido, o uso adequado pode prolongar significativamente sua vida útil: Evite "disparo a seco": Antes de iniciar um forno industrial, certifique-se de que o material aquecido ou uma atmosfera protetora esteja presente na câmara do forno para evitar que os elementos sejam expostos às altas temperaturas de um forno vazio, o que acelera o envelhecimento. Controle de Temperatura Estável: Evite partidas e paradas frequentes ou aumentos e diminuições rápidas de temperatura, especialmente para varetas de molibdênio-silício, que devem passar rapidamente pela zona de oxidação em baixa temperatura de 500-800°C. Inspeção Regular: Durante a produção diária, inspecione cuidadosamente a superfície do elemento em busca de rachaduras e deformações. Se danificado, substitua-o imediatamente para evitar afetar a eficiência geral do aquecimento. Como a "fonte de energia principal" dos fornos industriais, as varetas de silício-carbono e as varetas de molibdênio-silício, embora aparentemente compactas, estão diretamente relacionadas à eficiência da produção e à qualidade do produto. Compreender suas características e princípios de seleção pode garantir que os fornos industriais funcionem com precisão durante as operações em alta temperatura, protegendo os processos de processamento térmico de várias indústrias.

Processo de produção de varetas de carbono de silício e varetas de molibdênio de silício

Processos de produção de barras de carbono (barras de carbono de silício) Preparação de matérias-primas: o pó de carburo de silício de alta pureza é lavado com ácido e alcalino para remover impurezas, misturado com aglutinante de resina fenólica e uma pequena quantidade de aditivos para fazer um plástico em branco. MoldagemA pressão isostática é efectuada através da extrusão de hastes retas e da prensagem isostática de peças complexas de forma especial (100-200 MPa de compactação sob alta pressão) para obter um branco de forma fixa. Secagem: secagem gradual a 60-150°C para remover a humidade e os voláteis para evitar a craqueação da sinterização. Sinterização: 1600-2200°C sinterização numa atmosfera inerte, as partículas de carburo de silício são combinadas através de difusão de fase sólida para formar uma estrutura densa. Tratamento por eletrodost: a lama metálica é pulverizada em ambas as extremidades e assada para formar uma camada condutora, sendo o tamanho corrigido por moagem para completar o produto acabado. Processo de produção de hastes de molibdênio Preparação em pó de molibdênio: o molibdato de amónio é calcinado para gerar trióxido de molibdênio e, em seguida, o hidrogénio é reduzido em duas fases (500-1100°C) para obter pó de molibdênio de alta pureza (pureza ≥ 99,95%). Moldagem: O pó de molibdênio é carregado no molde e prensado num billete verde por prensagem isostática a frio (150-200MPa). Sinterização: Sinterização a alta temperatura a 1800-2200°C sob protecção por hidrogénio, partículas de pó de molibdênio são fundidas e a densidade atinge mais de 98% do valor teórico. Processamento e tratamento térmico: laminagem ou forja a quente a 1200-1400°C para reduzir o diâmetro e melhorar a resistência; recozimento a hidrogénio a 1000-1200°C para eliminar a tensão. Finalização: Moagem fina do círculo exterior para controlar a tolerância (± 0,02 mm), corte a um comprimento fixo para garantir que a rugosidade da superfície atenda à norma. Ambos exigem um controle rigoroso da pureza da matéria-prima e dependem de uma atmosfera protetora para evitar a oxidação durante a produção.enquanto as hastes de molibdênio são fundamentais para reduzir o pó e processamento a quente para garantir a resistênciaNo final, ambos precisam passar em testes de densidade e resistividade para garantir a qualidade.

Fatores que afetam a vida útil dos elementos de aquecimento

A vida útil dos materiais de aquecimento elétrico de hastes de silício e molibdênio é afetada por uma multiplicidade de fatores.A sua capacidade de produção é também prejudicada por aspectos como a temperatura de funcionamento dos componentes., a carga superficial das secções quentes dos componentes, o ambiente natural ambiente (incluindo as atmosferas e as substâncias perigosas), os modos de alimentação (operação intermitente ou contínua),bem como os arranjos de ligação em série - paralela durante o processo de candidatura, e as condições de carga dos componentes em diferentes temperaturas. Em termos de resistência à corrosão, os materiais de aquecimento de hastes de silício e molibdênio resistem bem a ambientes ácidos durante o uso.A película de sílica protetora que eles formam é danificada., levando a graus variados de deterioração ao longo da sua vida útil.Estes componentes podem tolerar temperaturas relativamente elevadas e cargas superficiais quando utilizados em diversas condições atmosféricas. As hastes de silício e molibdênio ostentam uma série de características vantajosas para aplicações de alta temperatura: elas exibem resistência ao calor, resistência à oxidação, resistência à corrosão, capacidade de aquecimento rápido,uma longa vida útil, deformação mínima a altas temperaturas, facilidade de instalação e manutenção, juntamente com excelente estabilidade química.podem fornecer uma saída de temperatura estávelAlém disso, permitem a regulação automática da temperatura seguindo curvas específicas, conforme ditado pelos processos de produção.O aquecimento de barras de silício e molibdênio é conveniente e confiável. Estas hastes encontraram ampla aplicação em numerosos sectores industriais de alta temperatura, incluindo campos como a fabricação de dispositivos electrónicos, produção de materiais magnéticos permanentes,Metalurgia de pó, cerâmica, processamento de vidro laminado, fabrico de materiais semicondutores, operações de perfis e ensaios, bem como actividades de investigação científica.São integrados em vários aparelhos de aquecimento, como fornos de túnel., fornos de rolos, fornos de fornos de vidro, fornos de sinterização a vácuo, fornos de resistência de tipo caixa, fornos de fusão, que servem como componentes-chave do aquecedor elétrico. No entanto, uma dor de cabeça comum para muitos utilizadores reside no problema de ruptura das hastes, que surge frequentemente durante as fases de compra e utilização, causando inconvenientes consideráveis.

Várias precauções para a utilização de barras de carbono de silício

1. Proteção da superfície​   Primeiro, aqueça a haste de carbono de silício para formar uma película densa de óxido de silício em sua superfície. Essa película é como uma película protetora antioxidante, que pode prolongar significativamente a vida útil da haste de carbono de silício. Durante o uso, o revestimento gasoso no forno também pode ser usado para melhorar ainda mais o efeito de proteção e evitar que a haste de carbono de silício rache. ​ 2. Gerenciamento de temperatura e corrente​   Em segundo lugar, a temperatura da superfície da haste de carbono de silício está positivamente correlacionada com a corrente. Quanto maior a temperatura da superfície, maior a corrente. Ao usá-la, ela precisa ser estritamente controlada, e seu comprimento de aquecimento efetivo deve geralmente ser controlado dentro de Δ60℃. Ao mesmo tempo, a potência real na superfície da haste de carbono de silício é determinada pela temperatura do forno e pela temperatura da superfície da haste de carbono de silício. Preste atenção a esses dois parâmetros de temperatura durante a operação para garantir a operação estável do equipamento. ​ 3. Seleção do método de conexão​   Em termos de conexão, ao usar hastes de carbono de silício, a conexão paralela deve ser selecionada o máximo possível. Isso é para evitar danos à haste de carbono de silício devido à carga de resistência excessiva e garantir a segurança do equipamento.

Princípio de Funcionamento dos Elementos de Aquecimento SIC

  O princípio de funcionamento das varetas de carbono de silício baseia-se nas características semicondutoras e nas propriedades físicas e químicas de sua principal matéria-prima, o carbeto de silício de alta pureza. Do ponto de vista da condutividade, o carbeto de silício é um semicondutor de banda larga. À temperatura ambiente, existem poucos portadores livres e alta resistência. Depois que a energia é ligada, os elétrons absorvem energia e saltam para a banda de condução para formar corrente. A vibração da rede auxilia a migração de elétrons para reduzir a resistência e, quando a temperatura aumenta, a largura da banda de energia diminui. O aumento na concentração de portadores faz com que a resistência mude com um coeficiente de temperatura negativo. Em termos do mecanismo de aquecimento, seguindo a lei de Joule, quando a corrente passa pela vareta de carbono de silício, a colisão entre o portador e a rede gera calor.   Durante o processo de trabalho, diferentes estágios de temperatura mostram características diferentes: a resistência diminui lentamente da temperatura ambiente a 400℃; a resistência diminui significativamente de 400-700℃ e a taxa de oxidação acelera, o que requer um aumento rápido da temperatura para cruzar; acima de 700℃, uma película protetora densa de dióxido de silício é formada na superfície, a taxa de oxidação diminui e entra em uma área de trabalho estável. Para garantir a estabilidade da energia, um transformador ajustável ou um regulador de energia de tiristor é necessário para ajustar a tensão em tempo real de acordo com a temperatura. Além disso, a alta condutividade térmica da vareta de carbono de silício permite que seu calor seja transferido rapidamente para a superfície, aquecendo assim o objeto aquecido por radiação e convecção. A película protetora de dióxido de silício autogerada em sua superfície pode impedir a penetração de oxigênio e prolongar sua vida útil. No entanto, quando a resistência aumenta anormalmente, a tensão térmica causa fratura mecânica ou a corrosão química destrói a película de óxido, a vareta de carbono de silício falhará.

A pesquisa sobre materiais compósitos à base de polímeros ganhou o primeiro prêmio do Prêmio de Progresso Científico e Tecnológico de Anhui

Foram anunciados os resultados do Prémio Anhui de Progresso Científico e Tecnológico. and the project "Key Technologies and Industrialization of Waterborne/Solvent-free Polyurethane Composite Materials" in which Professor Qian Jiasheng and Professor Xia Ru participated won the first prizeA equipa do projecto desenvolveu de forma inovadora tecnologias-chave para a síntese de resinas de poliuretano sem solventes e transportadas por água e de base biológica e tecnologias-chave para a regulação da interface de revestimento.A indústria global tem de enfrentar os principais obstáculos técnicos comuns na dificuldade de equilibrar a protecção do ambiente., durabilidade e funcionalidade dos materiais compostos de couro sintético de poliuretano.

Concluiu-se a Conferência de Inovação e Desenvolvimento Sustentável das Empresas de Compósitos da China

Em 10 de junho de 2025, a "Conferência de Inovação e Desenvolvimento Sustentável de Empresas de Composites da China" de dois dias foi concluída com sucesso no Hyatt Regency Songjiang, em Xangai.Mais de 300 elites da indústria, especialistas, académicos e representantes empresariais de todo o mundo discutiram o tema "Inovação em compósitos, produtividade de nova qualidade e desenvolvimento sustentável das empresas",Analisou a nova tendência de desenvolvimento da indústria, avaliaram as oportunidades e os desafios futuros e discutiram novas ideias e novos caminhos para a indústria dos compósitos cultivarem uma nova produtividade de qualidade e um desenvolvimento sustentável.