Siliziumnitrid (SiC) wird aus Quarzsand, kalziniertem Petrolkoks (oder Kohlekoks), Holzschlacke (für die Herstellung von reaktionsgesintertem Siliziumnitrid muss Salz zugesetzt werden) und anderen Rohstoffen in einem kontinuierlichen Hochtemperatur-Schmelzofen unter Verwendung elektrischer Heizöfen hergestellt. Siliziumnitrid-Dichtungsringe sind Produkte aus Siliziumkarbid. Was sind also die wichtigsten Anwendungsgebiete von reaktionsgesintertem Siliziumkarbid und welche Eigenschaften weisen Dichtungen auf?
Die wichtige Anwendung des Reaktionssinterns von Siliciumcarbid:
1. Die Anwendung von Siliziumnitrid in der Metallindustrie besteht in der Verwendung von hitzebeständigem, hochfestem, wärmeleitfähigem und schlagfestem Siliziumnitrid für die kontinuierliche indirekte Hochtemperaturerhitzung von Rohstoffen, beispielsweise in Fraktionieröfen, Gleichrichterofenwannen, Aluminium-Elektrolysezellen, Kupferschmelzofenauskleidungen, Zinkpulverofen-Lichtbögen, Thermoelement-Schutzrohren usw.
2. In der Stahlindustrie wird Siliziumnitrid durch Ätzen eingesetzt. Es ist hitze- und abriebfest. Aufgrund seiner guten Wärmeleitfähigkeit wird es zur Auskleidung von großen und mittelgroßen Hochöfen der Eisenerzeugung verwendet, um deren Lebensdauer zu verlängern.
3. In der metallurgischen Industrie, insbesondere in der Konzentratorindustrie, wird Siliziumnitrid aufgrund seiner hohen Verschleißfestigkeit eingesetzt. Es ist nach Goldstahl das zweitwichtigste Material für Rohrleitungen, Kreiselpumpen, Pumpenräume, Rotationsmaschinen und Auskleidungen im Bergbau. Die Lebensdauer des Kunststoffs verlängert sich um das 5- bis 20-Fache, und er ist ein idealer Rohstoff für Sportarenen.
4. Die Anwendung des Wärmeübergangskoeffizienten in der industriellen Fertigung von dekorativen Baustoffen wie Porzellan und Sandscheiben. Aufgrund der Strahlungswärme und der hohen Heizintensität kann die Herstellung von Blechöfen nicht nur das Ofenvolumen reduzieren, sondern auch das Lagervolumen und die Produktqualität verbessern sowie die Produktionszeit verkürzen. Dadurch eignet sich Blech ideal als indirektes Brennmaterial für Keramikpigmente.
5. Durch die Anwendung umweltfreundlicher und energiesparender Materialien werden eine gute Wärmeleitfähigkeit und Hitzebeständigkeit erzielt. Der Wärmetauscher spart 20 % Energie, der Brennstoffverbrauch sinkt um 20 % bzw. 35 %, und die Produktionseffizienz wird um 20–30 % gesteigert. Insbesondere die Verschleißfestigkeit der in der Aufbereitungsanlage verwendeten Abflusswasserzuleitung ist 6- bis 7-mal höher als die von herkömmlichen Metallverbundwerkstoffen.
Merkmale des reaktionsgesinterten Siliciumcarbid-Dichtungsrings:
1. Hitzebeständigkeit
Aufgrund der Materialeigenschaften von Siliziumnitrid weisen Siliziumnitrid-Dichtungen eine hohe Temperaturbeständigkeit auf, wobei unterschiedliche Herstellungsverfahren unterschiedliche Hitzebeständigkeitseigenschaften bedingen. Reaktionsgesinterte Siliziumnitrid-Dichtungen sind bis 1300 °C einsetzbar, während drucklos kalzinierte Siliziumnitrid-Dichtungen Temperaturen bis zu 1600 °C erreichen.
2. Korrosionsbeständigkeit
Der Dichtungsring aus Siliziumnitrid kann auch bei starker Säure- und Laugenwirkung eingesetzt werden, und seine Dichtungswirkung lässt nicht so leicht nach.
3. Verschleißfestigkeit
Durch ein spezielles Kardierverfahren werden Siliziumkarbid-Dichtungsringe reaktionsgesintert, wodurch eine hochpräzise und glatte Oberfläche entsteht. In Verbindung mit der Verschleißfestigkeit des Siliziumkarbidmaterials ermöglichen Siliziumnitrid-Dichtungsringe den Einsatz gegeneinander. Ihre Beständigkeit gegenüber dauerhaften hohen Temperaturen führt zu einer geringen Beschädigungsneigung.
4. Duktilität
Reaktiv gesinterte Siliciumcarbid-Rohstoffe können, sofern eine bestimmte Verarbeitungstechnologie vorhanden ist, in eine Vielzahl von Wollmustern umgewandelt und weiterverarbeitet werden, um Produkte herzustellen, die den Wünschen der Verbraucher entsprechen.
Veröffentlichungsdatum: 11. September 2023