คำอธิบาย
โดยทั่วไปหลอดรังสีด้านนอกจากซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) จะทำงานร่วมกับเครื่องเร่งความร้อนจากซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) (หรือที่เรียกว่าหลอดแลกเปลี่ยนความร้อน) และหลอดรังสีด้านใน (หรือที่เรียกว่าหลอดเปลวไฟ) การให้ความร้อนแบบอ้อมแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ใช้โลหะหรือโลหะผสมเป็นหลอดให้ความร้อนของระบบทำความร้อน แต่จนถึงปัจจุบัน อุณหภูมิการใช้งานสูงสุดของหลอดรังสีโลหะส่วนใหญ่อยู่ที่เพียง 1000 ℃ เท่านั้น ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการอุณหภูมิการให้ความร้อนที่สูงขึ้นของกระบวนการหลายประเภทได้ ปัญหาหลักที่เกิดขึ้นในปัจจุบันคือความน่าเชื่อถือในการใช้งานระยะยาวที่อุณหภูมิสูงและในสื่อที่ซับซ้อนมากขึ้น หลอด/ท่อรังสีซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ผลิตด้วยกระบวนการเผาปฏิกิริยา (Reaction sintered silicon carbide radiation/radiant tubes/pipes) สามารถใช้งานได้อย่างมั่นคงในสื่อกัดกร่อนต่างๆ ที่อุณหภูมิสูงถึง 1380 ℃ เป็นเวลานาน
สเปก
แผ่นข้อมูลทางเทคนิค KCE® SiSiC/RBSiC
ข้อมูลทางเทคนิค | หน่วย | ค่า |
ปริมาณคาร์ไบด์ซิลิคอน | % | 85 |
ปริมาณซิลิคอนอิสระ | % | 15 |
ความหนาแน่นรวมที่ 20°C | g/cm³ | ≥3.02 |
ความพรุนเปิด | ปริมาณร้อยละ | 0 |
ความแข็ง HK | กิโลกรัม/มิลลิเมตร² | 2600 |
ความแข็งแรงดัดที่ 20°C | เอ็มพีเอ | 250 |
ความแข็งแรงดัดที่ 1200°C | เอ็มพีเอ | 280 |
20 – 1000°C (สัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อน) | 10–6 K–1 | 4.5 |
การนำความร้อนที่ 1000°C | W/m.k | 45 |
ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นแบบสถิตที่ 20°C | GPa | 330 |
อุณหภูมิในการทำงาน | °C | 1300 |
อุณหภูมิสูงสุดในการใช้งาน (อากาศ) | °C | 1380 |
Applications
ท่อ/ท่อนำความร้อนภายนอกซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) มีการประยุกต์ใช้อย่างสำคัญในด้านการอบชุบอุณหภูมิสูง การให้ความร้อนทางอ้อมด้วยแก๊สเป็นวิธีการที่สำคัญในการเผาซินเทอร์ หลอมเหลว การอบชุบวัสดุโลหะ และในอุตสาหกรรมแก้ว อุตสาหกรรมปิโตรเคมี เป็นต้น
ข้อดี
หลอดหรือท่อเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) สามารถใช้เป็นเครื่องทำความร้อนและองค์ประกอบความร้อนที่อุณหภูมิสูง ทนต่อสภาพแวดล้อมที่สูงกว่า 1300 ℃ ได้อย่างยอดเยี่ยม นอกจากนี้ยังมีความแข็งแรงเชิงกลที่ดีเยี่ยม และการนำความร้อนสูง ซึ่งสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์บำบัดความร้อนได้อย่างมาก โดยอาศัยคุณสมบัติการนำความร้อนสูง (สูงถึง 5 เท่าของเหล็กสเตนเลส) ทำให้ท่อเรเดียชัน ท่อเปลวไฟ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ทำจากเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ สามารถถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพในอุตสาหกรรมการบำบัดความร้อน
เมื่อเทียบกับการให้ความร้อนโดยการเผาไหม้โดยตรง การให้ความร้อนด้วยแก๊สแบบอ้อมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนได้อย่างมาก และลดการปล่อยก๊าซพิษ เช่น NO ในเวลาเดียวกันยังช่วยเพิ่มความเสถียรของอุณหภูมิ และควบคุมบรรยากาศภายในเตาได้อย่างแม่นยำ อีกทั้งในกระบวนการให้ความร้อนทางอุตสาหกรรมหลายประเภท จำเป็นต้องแยกชิ้นงานออกจากสภาพแวดล้อมของการเผาไหม้ ทั้งหมดนี้จึงจำเป็นต้องใช้การให้ความร้อนแบบเรเดียชันอ้อม