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提高硅碳棒的使用寿命并扩大其适用的温度范围

2021-01-08 10:46:02     点击:

    硅碳棒电加热元件的应用目标是在高温环境中,但其主要原料-硅碳棒材料为非氧化物材料,抗氧化性能不足,水蒸气,碱,硫酸盐等物质将加速硅碳棒。材料的氧化失败。因此,非常有必要提高SiC材料的抗氧化性和耐环境腐蚀性。它是目前非氧化物结构材料的研究重点之一,也是陶瓷材料研究的热点之一。目前,关于硅碳棒和复合材料的氧化和抗氧化涂层的报道越来越多,但是关于SiC电加热元件的抗氧化涂层的研究却很少。工业上常用的方法是使用MoSi:制备涂层,这可以提高硅碳棒的使用寿命并扩大其适用的温度范围,但是MoSi的高成本:在一定程度上限制了其使用。该主题旨在使用新材料来开发用于电加热元件的硅碳棒抗氧化涂层,该涂层具有出色的抗氧化性,简单的操作和低成本。如果成功,它将具有良好的市场推广意义。

    国内外硅碳棒抗氧化涂料的研究现状硅碳棒电加热元件的化学成分与硅碳棒相似,其晶体结构与硅碳棒相同,但由于其加工工艺硅碳棒电加热元件的使用寿命不同,并且气态介质作用的不同也使其寿命不同。根据热力学计算,硅碳棒在高温氧化气氛下是不稳定的,但是很大程度上由于形成的二氧化硅保护膜的作用,它可以在高温氧化气氛下长时间使用。硅碳棒电加热元件也以硅碳棒的性能在高温下工作,正常工作温度低于13000C,正常连续使用寿命通常高于2000h。

    但是,硅碳棒电加热元件的使用寿命长短主要取决于其使用条件,例如棒的使用温度,元件加热部分的表面负荷,炉内气氛(氧化或减少),间歇使用和正常连续使用以及组件的影响因素,例如串并联连接。在上述因素中,温度和氧化气氛对SiC加热元件的寿命影响最大。当在高于13000C的高温氧化气氛中使用时,由于强烈的氧化作用,很容易使SiC加热元件烧坏,从而限制了它的更多应用。在高温领域中广泛应用的可能性。MoSi:加热元件可在最高17500C的温度下使用。原因是当在高温氧化气氛中使用时,表面可以玻璃化以形成明亮且致密的石英玻璃膜,该膜具有独特的耐高温氧化性。可以保护内层的MoSi:不再继续氧化。


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