ZHENGZHOU SONGYU HIGH TEMPERATURE TECHNOLOGY CO.,LTD

Ujawnione "Serce" Pieców Przemysłowych: Pręty z Węglika Krzemu vs. Pręty z Molibdenu Krzemu: Jak Wybrać Element Grzejny Wysokotemperaturowy?

W przemyśle, takim jak metalurgia, ceramika i półprzewodniki, piece przemysłowe są podstawowym sprzętem do obróbki termicznej materiałów, a elementy grzewcze są sercem tych pieców,określanie ich mocy ogrzewania. Pręty z węglanu krzemu i pręty z molibdenu krzemu, ze względu na ich wysoką odporność i stabilność na temperatury, są głównym wyborem dla zastosowań w zakresie temperatury 1200-1800 °C.ich zastosowania różnią się znaczącoNastępnie przedstawiono szczegółowo kluczowe różnice i logikę wyboru pomiędzy nimi. 1Materiał rdzeniowy i odporność na wysokie temperatury: od "podstawowej tolerancji" do "granic wysokiej temperatury" Różnice w wydajności prętów z węglanu krzemu i prętów z molibdenu krzemu wynikają z ich podstawowych materiałów: Pręty z węglanu krzemu są wykonane z węglanu krzemu o wysokiej czystości (SiC) i są rekrystalizowane i spiekane w temperaturze 2200°C. Ich normalny zakres temperatury roboczej wynosi 1200-1600°C,o maksymalnej krótkotrwałej temperaturze roboczej 1650°CIch właściwości materialne zapewniają, że zachowują one doskonałą wytrzymałość mechaniczną nawet w wysokich temperaturach, nie wymagają ochrony atmosfery podczas stosowania w powietrzu i wykazują stabilną odporność na utlenianie.Pręty krzemowo-molibdenowe: Wykonane z silikonu molibdenowego (MoSi2), kompozytu molibdenu (Mo) i krzemu (Si), są spiekane w wysokich temperaturach i mają szerszy zakres temperatury roboczej,o temperaturze 1600-1800°C, o krótkoterminowej maksymalnej temperaturze przekraczającej 1850°C. Należy jednak zauważyć, że pręty krzemowo-molibdenowe są podatne na "tlenkowanie w niskich temperaturach" (tworząc MoO3,powodująca rozkład materiału) w zakresie 500-800°CDlatego podczas uruchamiania należy szybko podnieść temperaturę, aby przekroczyć ten zakres, lub zastosować środki ochronne. 2Logika wyboru rdzenia: dopasowanie "Wymagania temperatury" do "Scenariusza procesu"W rzeczywistej produkcji nie ma potrzeby ślepo dążyć do "wyższych temperatur". Zamiast tego, rozważ podstawowe wymagania pieców przemysłowych przy wyborze modelu:Pręty z węglanu krzemowego: do temperatur procesu w zakresie od 1200 do 1500 °C (np. spiekania ciała ceramicznego, zwykłego hartowania metalu i grzania szkła),i dla wysokiej efektywności kosztowej i łatwości utrzymaniaNa przykład, w przypadku, gdy wprowadzone są nowe urządzenia, wówczas pręty z węglem krzemowym są optymalnym wyborem.piece tunelowe w domowych fabrykach ceramiki i małe piece do obróbki cieplnej w fabrykach sprzętu często wykorzystują pręty z węglanu krzemu jako elementy grzewcze.Pręty z molibdenu krzemowego: do temperatur procesu przekraczających 1600°C (np. precyzyjne spiekanie ceramiki, obróbka cieplna metali specjalnych (stopy tytanu, stopy wysokotemperaturowe),i syntezy półprzewodnikowych w wysokiej temperaturze), lub gdy wymagane są wyjątkowo wysokie prędkości ogrzewania i dokładność kontroli temperatury, bardziej odpowiednie są pręty z molibdenu krzemowego. heat treatment furnaces for high-temperature alloy components in the aerospace industry and precision high-temperature sintering furnaces in laboratories all use silicon molybdenum rods as core heating elements. 3Wskazówki dotyczące użytkowania: Kluczowe szczegóły dotyczące wydłużenia żywotności elementu grzewczegoNiezależnie od wybranego elementu, właściwe użycie może znacznie wydłużyć jego żywotność:Przed uruchomieniem pieca przemysłowego,zapewnić, aby w komorze pieca znajdował się podgrzany materiał lub ochronna atmosfera, aby zapobiec narażeniu elementów na wysokie temperatury pustego pieca, co przyspiesza starzenie się.Stabilna kontrola temperatury: unikać częstego uruchamiania i zatrzymania lub szybkiego wzrostu i spadku temperatury, zwłaszcza w przypadku prętów z molibdenu i krzemu,który musi szybko przejść przez niskotemperaturową strefę utleniania 500-800°C.Regularna kontrola: podczas codziennej produkcji należy dokładnie sprawdzić powierzchnię elementu pod kątem szczelin i deformacji.Jako "podstawowe źródło energii" pieców przemysłowych pręty krzemowo-węglowe i pręty krzemowo-molibdenowe, choć pozornie kompaktowe, są bezpośrednio związane z wydajnością produkcji i jakością produktu.Zrozumienie ich cech i zasad wyboru może zapewnić precyzyjne działanie pieców przemysłowych podczas pracy w wysokich temperaturach, zabezpieczając procesy przetwarzania termicznego w różnych gałęziach przemysłu.

Proces produkcji pręta węglowego krzemu, pręta molibdenu krzemu

Proces produkcji prętów węglowych (prętów węglowo-krzemowych) Przygotowanie surowców: wysokiej czystości proszek węglika krzemu jest myty kwasem i zasadą w celu usunięcia zanieczyszczeń, mieszany z spoiwem żywicy fenolowej i niewielką ilością dodatków w celu uzyskania plastycznego półproduktu. Formowanie: proste pręty są wytłaczane, a złożone części o specjalnych kształtach są prasowane izostatycznie (kompaktowanie pod wysokim ciśnieniem 100-200 MPa) w celu uzyskania półproduktu o zadanym kształcie. Suszenie: stopniowe suszenie w temperaturze 60-150℃ w celu usunięcia wilgoci i substancji lotnych, aby zapobiec pękaniu podczas spiekania. Spiekanie: spiekanie w temperaturze 1600-2200℃ w obojętnej atmosferze, cząstki węglika krzemu łączą się poprzez dyfuzję w fazie stałej, tworząc gęstą strukturę. Obróbka elektrod: zawiesina metalowa jest natryskiwana na oba końce i wypiekana w celu utworzenia warstwy przewodzącej, a rozmiar jest korygowany przez szlifowanie w celu uzyskania gotowego produktu. Proces produkcji prętów molibdenowych Przygotowanie proszku molibdenowego: molibdenian amonu jest kalcynowany w celu wytworzenia trójtlenku molibdenu, a następnie wodór jest dwustopniowo redukowany (500-1100℃) w celu uzyskania wysokiej czystości proszku molibdenowego (czystość ≥99,95%).​ Formowanie: proszek molibdenowy jest ładowany do formy i prasowany na surowy półfabrykat przez zimne prasowanie izostatyczne (150-200 MPa). ​ Spiekanie: spiekanie w wysokiej temperaturze 1800-2200℃ pod ochroną wodoru, cząstki proszku molibdenowego są stapiane, a gęstość osiąga ponad 98% wartości teoretycznej. ​ Obróbka i obróbka cieplna: walcowanie na gorąco lub kucie w temperaturze 1200-1400℃ w celu zmniejszenia średnicy i poprawy wytrzymałości; wyżarzanie wodorowe w temperaturze 1000-1200℃ w celu wyeliminowania naprężeń. ​ Wykańczanie: precyzyjne szlifowanie zewnętrznego obwodu w celu kontrolowania tolerancji (±0,02 mm), cięcie na ustaloną długość w celu zapewnienia, że chropowatość powierzchni spełnia normę. ​ Oba wymagają ścisłej kontroli czystości surowców i opierają się na atmosferze ochronnej, aby zapobiec utlenianiu podczas produkcji. Pręty węglowe koncentrują się na procesie spiekania w celu kontrolowania przewodności, podczas gdy pręty molibdenowe są kluczem do redukcji proszku i obróbki na gorąco w celu zapewnienia wytrzymałości. Ostatecznie oba muszą przejść testy gęstości i rezystywności, aby zapewnić jakość.

Czynniki wpływające na żywotność elementów grzejnych

Na żywotność elektrycznych elementów grzejnych z prętów krzemowo-molibdenowych wpływa wiele czynników. Oprócz inherentnych różnic w jakości samych komponentów, jest ona również osłabiana przez takie aspekty jak temperatura pracy komponentów, obciążenie powierzchniowe gorących części komponentów, naturalne środowisko otoczenia (w tym atmosfery i substancje niebezpieczne), tryby zasilania (praca przerywana vs. ciągła), a także układy połączeń szeregowych - równoległych podczas procesu aplikacji oraz warunki obciążenia komponentów w różnych temperaturach. Pod względem odporności na korozję, krzemowo-molibdenowe elementy grzejne dobrze radzą sobie w środowiskach kwaśnych podczas użytkowania. Jednak w atmosferach alkalicznych i podobnych warunkach, ochronna warstwa krzemionki, którą tworzą, ulega uszkodzeniu, prowadząc do różnego stopnia degradacji w trakcie ich żywotności. Co istotne, komponenty te mogą tolerować stosunkowo wysokie temperatury i obciążenia powierzchniowe, gdy są używane w różnych warunkach atmosferycznych. Pręty krzemowo-molibdenowe mogą pochwalić się szeregiem korzystnych cech dla zastosowań wysokotemperaturowych: wykazują odporność na ciepło, odporność na utlenianie, odporność na korozję, zdolność do szybkiego nagrzewania, długą żywotność, minimalne odkształcenia w wysokich temperaturach, łatwość instalacji i konserwacji, a także doskonałą stabilność chemiczną. W połączeniu z zautomatyzowanymi elektronicznymi systemami sterowania, mogą zapewnić stabilne wyjście temperatury. Co więcej, umożliwiają automatyczną regulację temperatury zgodnie z określonymi krzywymi, zgodnie z wymogami procesów produkcyjnych. Dzięki tym zaletom, stosowanie ogrzewania prętami krzemowo-molibdenowymi jest zarówno wygodne, jak i niezawodne. Pręty te znalazły szerokie zastosowanie w wielu wysokotemperaturowych sektorach przemysłu. Obejmuje to takie dziedziny jak produkcja urządzeń elektronicznych, produkcja materiałów magnetycznych trwałych, metalurgia proszków, ceramika, przetwarzanie szkła laminowanego, wytwarzanie materiałów półprzewodnikowych, operacje profilowania i testowania, a także przedsięwzięcia badawcze. Są one zintegrowane z różnymi urządzeniami grzewczymi, takimi jak piece tunelowe, piece rolkowe, piece do topienia szkła, piece do spiekania próżniowego, piece oporowe skrzynkowe, piece do topienia, służąc jako kluczowe elementy grzejne. Jednak powszechnym problemem dla wielu użytkowników jest „problem pękania prętów”, który często pojawia się podczas faz zakupu i użytkowania, powodując znaczne niedogodności.

Niektóre środki ostrożności dotyczące stosowania prętów z węgla krzemowego

1. Ochrona powierzchni   Po pierwsze, nagrzewaj pręt węglika krzemu, aby utworzyć na jego powierzchni gęsty film z tlenku krzemu. Ten film jest jak antyoksydacyjna warstwa ochronna, która może znacznie wydłużyć żywotność pręta węglika krzemu. Podczas użytkowania powłoka gazowa w piecu może być również wykorzystana do dalszego wzmocnienia efektu ochronnego i zapobiegania pękaniu pręta węglika krzemu. ​ 2. Zarządzanie temperaturą i prądem   Po drugie, temperatura powierzchni pręta węglika krzemu jest dodatnio skorelowana z prądem. Im wyższa temperatura powierzchni, tym wyższy prąd. Podczas użytkowania należy ją ściśle kontrolować, a jej efektywna długość grzania powinna być generalnie kontrolowana w zakresie Δ60℃. Jednocześnie rzeczywista moc na powierzchni pręta węglika krzemu jest określana przez temperaturę pieca i temperaturę powierzchni pręta węglika krzemu. Zwróć uwagę na te dwa parametry temperatury podczas pracy, aby zapewnić stabilną pracę sprzętu. ​ 3. Wybór metody połączenia   Jeśli chodzi o połączenie, podczas używania prętów węglika krzemu należy w miarę możliwości wybierać połączenie równoległe. Ma to na celu uniknięcie uszkodzenia pręta węglika krzemu z powodu nadmiernego obciążenia rezystancyjnego i zapewnienie bezpieczeństwa sprzętu.

Zasada działania elementów grzewczych SIC

  Zasada działania prętów węglowo-krzemowych opiera się na właściwościach półprzewodnikowych oraz fizycznych i chemicznych właściwościach ich głównego surowca, węglika krzemu o wysokiej czystości. Z punktu widzenia przewodnictwa, węglik krzemu jest półprzewodnikiem o szerokiej przerwie energetycznej. W temperaturze pokojowej występuje niewiele nośników swobodnych i wysoka rezystancja. Po włączeniu zasilania elektrony absorbują energię i przeskakują do pasma przewodzenia, tworząc prąd. Drgania sieci krystalicznej wspomagają migrację elektronów w celu zmniejszenia rezystancji, a gdy temperatura wzrasta, szerokość przerwy energetycznej maleje. Wzrost koncentracji nośników powoduje, że rezystancja zmienia się z ujemnym współczynnikiem temperaturowym. Pod względem mechanizmu grzania, zgodnie z prawem Joule'a, gdy prąd przepływa przez pręt węglowo-krzemowy, zderzenie między nośnikiem a siecią krystaliczną generuje ciepło.   Podczas procesu pracy różne etapy temperatury wykazują różne charakterystyki: rezystancja powoli maleje od temperatury pokojowej do 400℃; rezystancja znacznie maleje od 400-700℃, a tempo utleniania przyspiesza, co wymaga szybkiego wzrostu temperatury, aby to pokonać; powyżej 700℃ na powierzchni tworzy się gęsta ochronna warstwa dwutlenku krzemu, tempo utleniania zwalnia i wchodzi w stabilny obszar pracy. Aby zapewnić stabilność zasilania, wymagany jest regulowany transformator lub regulator mocy tyrystorowej do regulacji napięcia w czasie rzeczywistym w zależności od temperatury. Ponadto wysoka przewodność cieplna pręta węglowo-krzemowego pozwala na szybkie przenoszenie ciepła na powierzchnię, ogrzewając w ten sposób ogrzewany obiekt poprzez promieniowanie i konwekcję. Samoczynnie generowana ochronna warstwa dwutlenku krzemu na jego powierzchni może zapobiegać przenikaniu tlenu i wydłużać jego żywotność. Jednak gdy rezystancja wzrasta w sposób nieprawidłowy, naprężenia termiczne powodują pęknięcia mechaniczne lub korozja chemiczna niszczy warstwę tlenkową, pręt węglowo-krzemowy ulega awarii.

Badania nad materiałami kompozytowymi na bazie polimerów zdobyły pierwszą nagrodę Anhui Science and Technology Progress Award

Ogłoszono wyniki nagrody Anhui Science and Technology Progress Award. 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 prizeZespół projektowy w innowacyjny sposób opracował kluczowe technologie do syntezy biobased, wolnych od rozpuszczalników i wodnych żywic poliuretanowych oraz kluczowe technologie do regulacji interfejsu powłoki,i pokonać wspólne główne wąskie gardła techniczne przemysłu światowego w trudności z równoważeniem ochrony środowiska, trwałość i funkcjonalność poliuretanowych materiałów kompozytowych ze skóry syntetycznej.

Zakończyła się konferencja China Composites Innovation and Corporate Sustainable Development

W dniu 10 czerwca 2025 r. dwudniowa "China Composites Innovation and Enterprise Sustainable Development Conference" została pomyślnie zakończona w Hyatt Regency Songjiang w Szanghaju.Ponad 300 elit przemysłowych, eksperci, uczeni i przedstawiciele przedsiębiorstw z całego świata dyskutowali nad tematem "Innowacje w zakresie kompozytów, nowa jakość produktywności i zrównoważony rozwój przedsiębiorstw".analizował nowy trend rozwoju branży, oceniono przyszłe możliwości i wyzwania oraz omówiono nowe pomysły i nowe ścieżki dla przemysłu kompozytowego w celu kultywowania nowej jakości wydajności i zrównoważonego rozwoju.

W Szanghaju odbyła się Konferencja Rozwoju Przemysłu Stopów Nanokrystalicznych Amorficznych 2025

11 czerwca w Nowym Międzynarodowym Centrum Ekspo w Szanghaju odbyła się Konferencja Rozwoju Przemysłu Stopów Nanokrystalicznych Amorficznych 2025. and corporate representatives from the fields of amorphous nanocrystalline and upstream and downstream industrial chains across the country gathered in Shanghai to discuss and exchange the latest research resultsNa spotkaniu wielu ekspertów złożyło wspaniałe sprawozdania, obejmujące innowacje w zakresie materiałów miękkich magnetycznych.analiza przemysłu materiałów stopu amorficznego, a także rozwój przemysłu materiałów magnetycznych.