ທໍ່ປ້ອງກັນຊິລິກອນຄາໄບທີ່ຜູກມັດໄນໄຕຣດ: ການນຳໃຊ້ຫຼັກສຳລັບອຸດສາຫະກຳທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ

Iໃນສະພາບແວດລ້ອມອຸດສາຫະກໍາທີ່ຮຸນແຮງ — ມີລັກສະນະໂດຍອຸນຫະພູມສູງ, ສານກັດກ່ອນ, ແລະ ການກັດເຊາະຂອງໂລຫະທີ່ລະລາຍ — ການປົກປ້ອງອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍຕໍ່ການຮັກສາປະສິດທິພາບການຜະລິດ ແລະ ຄຸນນະພາບຂອງຜະລິດຕະພັນ.ທໍ່ປ້ອງກັນຊິລິໂຄນຄາໄບໄນເຕຣດ (NBSiC), ເປັນວັດສະດຸປະສົມປະສິດທິພາບສູງທີ່ປະກອບດ້ວຍຊິລິກອນຄາໄບ (SiC) 70-80% ແລະ ຊິລິກອນໄນໄຕຣດ (Si₃N₄) 20-30%, ໂດດເດັ່ນດ້ວຍຄຸນສົມບັດທີ່ໂດດເດັ່ນຄື: ຄວາມຕ້ານທານອຸນຫະພູມສູງເຖິງ 1450℃ (1650-1750℃ ໃນບັນຍາກາດສະເພາະ), ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ/ການຂັດທີ່ດີກວ່າ, ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ, ແລະ ຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນສູງ.ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນແອັບພລິເຄຊັນຫຼັກຂອງພວກມັນ, ເຊິ່ງເນັ້ນໃຫ້ເຫັນວິທີທີ່ພວກມັນແກ້ໄຂຈຸດເຈັບປວດທີ່ສຳຄັນສຳລັບຜູ້ຜະລິດທົ່ວໂລກ.

1. ການປົກປ້ອງດ້ວຍເທີໂມຄັບເປິ້ນ: ການຕິດຕາມກວດກາອຸນຫະພູມທີ່ຊັດເຈນໃນສະພາບທີ່ຮຸນແຮງ

ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແມ່ນພື້ນຖານຕໍ່ຄຸນນະພາບ ແລະ ຄວາມປອດໄພຂອງອຸດສາຫະກໍາ, ແລະ ເຄື່ອງວັດແທກອຸນຫະພູມແມ່ນເຄື່ອງມືຫຼັກສໍາລັບການວັດແທກອຸນຫະພູມ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເຕົາອົບທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ໂຮງງານຫຼອມໂລຫະທີ່ບໍ່ແມ່ນເຫຼັກ, ແລະ ອຸປະກອນການປິ່ນປົວດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ເຄື່ອງວັດແທກອຸນຫະພູມທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປົກປ້ອງຈະເສຍຫາຍໄດ້ງ່າຍຈາກການຜຸພັງ, ການກັດກ່ອນ, ຫຼື ການກັດເຊາະຂອງໂລຫະທີ່ລະລາຍ - ເຊິ່ງນໍາໄປສູ່ການອ່ານທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ, ເວລາຢຸດເຮັດວຽກທີ່ບໍ່ໄດ້ວາງແຜນ, ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບໍາລຸງຮັກສາສູງ.ທໍ່ປ້ອງກັນ NBSiC ຖືກອອກແບບມາເພື່ອປົກປ້ອງ thermocouples, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກອັນດັບຕົ້ນໆສຳລັບສະຖານະການຕິດຕາມກວດກາອຸນຫະພູມທີ່ຮຸນແຮງ.

ສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນຕໍ່າ (4.4×10⁻⁶/℃) ແລະ ຄວາມพรຸນຕໍ່າ (<1%) ຮັບປະກັນຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງມິຕິ ແລະ ປ້ອງກັນການກັດກ່ອນຈາກອາຍແກັສທີ່ເປັນກົດ/ດ່າງ ແລະ ໂລຫະທີ່ລະລາຍ. ດ້ວຍຄວາມແຂງຂອງ Mohs ~9, ພວກມັນຕ້ານທານການສວມໃສ່ຈາກອະນຸພາກ.ການນຳໃຊ້ທີ່ສຳຄັນລວມມີເຕົາຜະລິດເຫຼັກກ້າ, ເຕົາລະລາຍອາລູມີນຽມ, ແລະ ເຕົາອົບເຊລາມິກ, ບ່ອນທີ່ທໍ່ NBSiC ຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເທີໂມຄັບເປີ້ນໄດ້ 3 ເທົ່າ ຫຼື ຫຼາຍກວ່ານັ້ນເມື່ອທຽບກັບທາງເລືອກແບບດັ້ງເດີມ.

2. ການຫຼອມ ແລະ ການຫລໍ່ໂລຫະທີ່ບໍ່ແມ່ນເຫຼັກ: ການປົກປ້ອງຂະບວນການທີ່ສຳຄັນ

ອຸດສາຫະກຳຫຼອມ/ຫລໍ່ອາລູມີນຽມ, ທອງແດງ, ແລະ ສັງກະສີ ປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສຳຄັນຄື: ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການກັດເຊາະຂອງໂລຫະທີ່ລະລາຍ ແລະ ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການປົນເປື້ອນ.ທໍ່ປ້ອງກັນ NBSiC ມີບົດບາດຫຼັກສອງຢ່າງຢູ່ທີ່ນີ້, ໂດຍສະໜອງວິທີແກ້ໄຂທີ່ເໝາະສົມ.

ກ. ທໍ່ປາຍຜະນຶກສຳລັບປ້ອງກັນອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນ

ໃນເຕົາລະລາຍອາລູມີນຽມ, ອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນຊິລິກອນຄາໄບແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນແຕ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການກັດເຊາະອາລູມີນຽມທີ່ລະລາຍ.ທໍ່ NBSiC ປາຍຜະນຶກເຮັດໜ້າທີ່ເປັນສິ່ງກີດຂວາງ, ແຍກອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນອອກຈາກໂລຫະທີ່ລະລາຍເພື່ອຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງມັນ ແລະ ຫຼີກເວັ້ນການປົນເປື້ອນ.ຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນສູງຂອງພວກມັນຮັບປະກັນການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານ. ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້ໃນເສັ້ນຜ່າສູນກາງ (ສູງເຖິງ 600 ມມ) ແລະຄວາມຍາວ (ສູງເຖິງ 3000 ມມ), ພວກມັນປັບຕົວເຂົ້າກັບການອອກແບບເຕົາອົບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ຂ. ຕົວຍົກລໍ້ສຳລັບຫລໍ່ລໍ້ອາລູມີນຽມ

ຕົວຍົກ NBSiC ແບບເປີດ (ທໍ່ຍົກ) ຊ່ວຍໃຫ້ອາລູມິນຽມທີ່ລະລາຍໄຫຼຈາກເຕົາອົບໄປຫາແມ່ພິມຫລໍ່ໃນການຜະລິດລໍ້ອາລູມິນຽມ. ດ້ວຍໂມດູນການແຕກຫັກເຢັນ >150MPa ແລະຕ້ານທານການກະແທກຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ (ທົນທານຕໍ່ 100 ຮອບວຽນຂອງອຸນຫະພູມຫ້ອງ 1000℃), ພວກມັນຮັບປະກັນການໄຫຼທີ່ໝັ້ນຄົງ ແລະ ຕໍ່ເນື່ອງ - ຫຼຸດຜ່ອນຂໍ້ບົກຜ່ອງໃນການຫລໍ່ (ຮູພຸນ, ການລວມຕົວ) ແລະ ປັບປຸງຜົນຜະລິດ. ບໍ່ເຫມືອນກັບທໍ່ເຫຼັກຫລໍ່, NBSiC ບໍ່ປົນເປື້ອນອາລູມິນຽມທີ່ລະລາຍ, ຮັກສາຄວາມບໍລິສຸດຂອງຜະລິດຕະພັນ.