碳化硅陶瓷烧结制品应用

    反应烧结碳化硅工艺是在碳化硅中加入硅粉和碳（石墨、碳黑等），在1450℃埋碳烧成，使硅粉与碳反应生成低温型β-SiC ，将原碳化硅颗粒结合起来，这种工艺制备的SiC制品的性能良好，强度较大。由于制品中一般含有游离硅8％～15％及少量游离碳，使用温度一般要低于1400℃。其导热系数、耐冲击性良好，但强度、硬度、耐腐蚀性差。反应烧结碳化硅制品在烧结前后尺寸几乎不变，因此，成型后可加工成任意形状和尺寸，尤适合大规模、复杂形状的产品。

 

    反应烧结碳化硅是一种高新技术工业陶瓷材料，其高温强度大、抗氧化性强、耐酸碱腐蚀性强、热稳定性能好、热导率高、硬度仅次于金刚石具有高耐磨性，现已被加工成碳化硅喷火嘴烧嘴套，碳化硅横梁辊棒，碳化硅冷风管，碳化硅辐射管、碳化硅预热管导风套，碳化硅喷砂嘴，碳化硅脱硫喷嘴，碳化硅耐磨内衬等各种耐磨、耐高温、耐腐蚀性产品，广泛应用于电力、钢铁、陶瓷、高温设备、石油、化工、环保、机械制造等各个行业领域，并得到社会各界的广泛认可。

 

一、反应烧结碳化硅喷火嘴烧嘴套

 

    碳化硅喷火嘴烧嘴套：该产品具有高温强度高，抗氧化，耐磨、耐急冷急热、长期高温使用不断裂，不变形，能有效控制窑炉内温度的均衡，现已被广泛应用于日用瓷，卫生瓷，建筑陶瓷等高温窑炉如（辊道窑、隧道窑、梭式窑等）窑炉的喷火窑具。

 

 

二、反应烧结碳化硅脱硫喷嘴

 

    反应烧结碳化硅脱硫喷嘴是火力发电厂、大型锅炉、脱硫除尘成套装置的关键部件，碳化硅脱硫喷嘴的国产化已代替进口产品，填补了国内空白，该产品具有高强度、高硬度、抗强烈腐蚀、剧烈磨损、耐高温等优良性能，在恶劣条件下有超常使用寿命，常用种类以螺旋喷嘴和涡流喷嘴为主。

 

1、碳化硅螺旋脱硫喷嘴

 

    旋喷嘴时其外层部分液体撞击喷嘴上呈一定角度的螺旋面，从而改变喷射方向离开喷嘴，不同层锥体喷射面流线与中心的夹角（螺旋角）逐渐减小，液体在从进入喷嘴腔体到出口的通道内，均没有收到任何阻碍，一次螺旋喷嘴的喷雾区域是有一些列连续的同心轴空心锥组合而成的实心锥形雾场，螺旋系列喷嘴可提供60、90、120度等不同的喷雾角度，从而满足不同的工程需求，且在最低的压力下仍具有很高的吸收效率，获得了脱硫系统的普遍认可。喷嘴腔体内从进口到出口的流线型设计使得阻力系数降至最低，因而螺旋喷嘴的优点是雾化效果好，缺点是容易结垢堵塞。

 

 

2、碳化硅涡流喷嘴

 

    碳化硅涡流喷嘴分碳化硅单向空心锥、实心锥，碳化硅单向双头高效喷嘴和碳化硅双向双头喷嘴几种类型，涡流喷嘴是浆液从切线方向进入喷嘴的旋流室内，然后从入口方向成直角的喷孔喷出，整体注浆成型，无内部分离件，喷雾形状为空心圆锥形或者实心圆锥形，喷射区域呈环形，有多种喷射角度和流量设计，涡流喷嘴的喷雾小而均匀且涡流通道较大，喷嘴不易堵塞。

 

    工作时利用高压泵使浆液获得较高的压力，从切向入口进入喷嘴的旋流室，浆液在旋流室获得快速旋转运动，根据旋转动量矩守恒原理，浆液加速旋转形成绕旋的环形薄膜，浆液静压能在喷口处转变为向前运动的旋转浆液动能，从喷口喷出，浆液膜伸长变薄，最后分裂成小雾滴，从而形成锥度浆液雾。

 

 

三、反应烧结碳化硅横梁

 

    反应烧结碳化硅横梁梭式窑、隧道窑、双层辊道窑、工业炉及其它高温窑炉烧结产品的称重架构支架，具有良好的高温抗氧化性，抗弯折性，抗热震性、长期使用不易变形等特点。

 

图4碳化硅横梁

 

四、反应烧结碳化硅辊棒、冷风管

 

    反应烧结碳化硅辊棒及冷风管，具有热稳定性好，抗热震抗氧化、抗高温蠕变，在高温下耐急冷风冲击，长期使用不易变形弯曲等特点，使用寿命远超其他材质产品，现已广泛应用于建筑陶瓷辊道窑，锂电池等行业高温辊道窑的高温急冷段。

 

图5碳化硅冷风管

 

五、碳化硅辐射管、预热管换热器

 

    碳化硅辐射管  具有良好的热传导性，用于钢铁冶金行业的退货处理生产线，并适用于高温、高腐蚀、搞磨损条件下的热传导装置及散热装置。碳化硅换热器、预热管是一种新型的列管式高温热能回收装置，可以广泛用于冶金、机械、建材、化工等行业，直接回收各种工业窑炉排放的850－1400℃高温烟气余热，以获得高温助燃空气或工艺气体。

 

    该产品具有良好的热传导性能,用于钢铁冶金行业的退火处理生产线，并适用于高温、高腐蚀、高磨损条件下的热传导装置及散热装置。

 

 

六、碳化硅框架式节能窑具

 

    碳化硅框架式节能窑具是适用于隧道窑，梭式窑、部分辊道窑以及其它窑炉中的高温承重结构架，高温强度大、具有良好的导热性能，框架式结构采用多孔立柱、主横梁、次横梁或超薄窑板的穿插组合，产品层数高度可自由调节，且框架结构大大减轻了窑具的整体重量，方便操作且大大增加了产品的装载密度，又因反应烧结碳化硅材质优良的导热性能，使得碳化硅框架式节能窑具比传统窑具至少节能20%以上，而且使用寿命大大增加，目前反应烧结碳化硅框架式节能窑具已在日用瓷，卫浴陶瓷，高压电瓷等陶瓷行业中得到广泛应用。

 

图7碳化硅框架式节能窑具

 

七、碳化硅高耐磨内衬复合管道

 

    碳化硅耐磨内衬：反应烧结碳化硅耐磨衬体具有较高的耐化学腐蚀性能，莫氏硬度达9.6左右，硬度仅次于金刚石具有高耐磨性，耐高温且自润滑性能较好、其摩擦系数低、重量轻而强度高使用寿命是一般耐磨材料的数倍，现已广泛应用于旋流器内衬，矿山，冶金电力等耐磨耐腐蚀管件内衬。

 

 

    杏盛科技研发的真空气氛烧结炉（如下图右图所示），可以满足碳化硅材料在保护气氛中进行烧结，如下左图所示为真空热压炉，可在压力条件下对碳化硅材料进行烧结，具有致密性好，物理性能优异等优点。

 

 

    杏盛科技是一家集研发、生产、销售电炉为一体的高新技术企业。公司一直专注于先进陶瓷与复合材料、半导体材料、碳材料和锂电及新能源材料装备四大领域，拥有丰富的行业经验和专业技术，竭诚服务于客户，提供完善的一体化产业解决方案。