Siliziumkarbid (SiC) ist ein Material, das extrem hohen Temperaturen standhalten kann.
Es kann seine mechanische Festigkeit bis zu 1.400˚C beibehalten.
SiC kann bei noch höheren Temperaturen von weit über 1.316 °C (2.400 °F) eingesetzt werden, insbesondere bei Strahlrohren.
1. Hohe Temperaturbeständigkeit
Siliziumkarbid ist dafür bekannt, dass es auch bei Temperaturen von bis zu 1.400 °C eine hohe mechanische Festigkeit aufweist.
Das macht es perfekt für Anwendungen, bei denen hohe Temperaturen üblich sind.
Über 1.400˚C hinaus kann SiC auch in Umgebungen mit Temperaturen von über 1.093°C (2.000°F) effektiv eingesetzt werden.
In Strahlungsrohren beispielsweise müssen SiC-Elemente ordnungsgemäß abgestützt werden, um Verformungen zu vermeiden, und sollten mit einem feuerfesten Abstandhalter zentriert werden.
2. Verwendung in Strahlungsrohren
In Situationen, in denen metallische Elemente wie Chrom und Nickel aufgrund ihrer begrenzten Temperaturtoleranz nicht geeignet sind, stellt SiC eine hervorragende Alternative dar.
Bei Verwendung als Bajonettelement in einem Strahlrohr kann SiC bei Temperaturen von weit über 1.093 °C (2.000 °F) eingesetzt werden.
Dies ist wichtig für industrielle Prozesse, die extreme Hitze benötigen, wobei SiC nicht nur die thermischen Anforderungen erfüllt, sondern im Vergleich zu anderen Keramiken auch eine bessere Beständigkeit gegen chemische Korrosion bietet.
3. Wärmeleitfähigkeit und Oxidation
SiC hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit von 120-270 W/mK, die höher ist als die von herkömmlichen Stählen und Gusseisen.
Diese hohe Wärmeleitfähigkeit trägt zu einer effizienten Verteilung der Wärme bei, was bei Hochtemperaturanwendungen von Vorteil ist.
Es ist jedoch zu beachten, dass die Wärmeleitfähigkeit mit steigender Temperatur abnimmt, was bei bestimmten Anwendungen berücksichtigt werden muss.
Was die Oxidation angeht, so kann SiC thermisch zu SiO2 oxidiert werden, wofür Temperaturen zwischen 1.200 und 1.600 °C erforderlich sind.
Dieser Oxidationsprozess ist für bestimmte Anwendungen von entscheidender Bedeutung und zeigt einen weiteren Aspekt der Hochtemperatureigenschaften von SiC.
4. Schlussfolgerung
Die Fähigkeit von Siliziumkarbid, extremen Temperaturen standzuhalten, sowie seine hohe Wärmeleitfähigkeit und Beständigkeit gegen chemische Korrosion machen es zu einem wertvollen Werkstoff für industrielle Hochtemperaturanwendungen.
Seine Verwendung in Strahlrohren und als Bajonettelement unterstreicht seine Eignung für Umgebungen, in denen andere Materialien aufgrund thermischer Einschränkungen versagen.
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