Нагревательные элементы и карбида кремния, сокращенно КЭН, — это нагревательные неметаллические элементы, изготовленные с применением в качестве основного сырья карбида кремния, или SiC. Такие нагревательные элементы обладают рядом специфических характеристик, а именно низким коэффициентом распространения, длительным сроком службы, стабильным химическим составом, малой деформацией и легкостью монтажа и последующего обслуживания.
Карбидкремниевые нагреватели, или КЭН, как правило применяются для печей, работающих при температуре, колеблющейся в диапазоне 600оС — 1700оС. Преимуществом КЭНов является и то, что их можно использовать без какой-либо защитной оболочки, непосредственно в воздушной среде. Нагревательные элементы из карбида кремния активно применяются в сфере керамики, металлургии, стекольной промышленности, машиностроении, полупроводниках, аналитических тестах, научных исследованиях и так далее.
Нагревательные элементы, изготовленные с использованием карбида кремния, изготавливают методом пластичного формования. Такие нагреватели применяются при температуре в диапазоне 1300оС — 1450оС. Если сравнивать нагревательные элементы из карбида кремния с металлическими нагревательными элементами, то проигрывают, конечно же, последние. И вот почему: карбидкремниевые нагревали практически не подвергаются коррозии и деформации, кроме того, они с легкостью демонтируются, благодаря чему можно произвести их замену в кратчайшие сроки, не останавливая работу оборудования на длительное время. Нагреватели из карбида кремния предназначены для работы в печах с агрессивной средой. Поэтому они и получили широкое применение в таких отраслях промышленности, как стекольная, порошковая, керамическая и другие. Кроме этого, нагревательные элементы из карбида кремния используются в научно-исследовательских центрах и в лабораториях.
Свойства карбидкремниевых нагревателей
Удельный вес таких элементов варьируется в пределах 2,6-2,8 г/см3, пористость составляет менее 30%, в то время как предел прочности на растяжение – более 150 кг/см3, диапазон температурного использования колеблется в диапазоне 600оС — 1500оС.
Карбид кремниевые электронагреватели. Изготовление
Карбидкремниевый электронагреватель износостойкий, или сокращенно КЭНБ. Такие электронагреватели выпускаются в форме цилиндра и условно разделяются на такие части, как нагревательная (ее еще называют горячей зоной) и двух выводов.
Каждый КЭНБ определенной марки обязательно характеризуется рядом параметров таких, как длина вывода, длина нагревательной (активной) части элемента и диаметр стержня. К примеру, марка нагревательного элемента 12/190/45 расшифровывается так: 12мм – это диаметр нагревателя, длина активной части составляет 190мм, а длина вывода – 45мм.
Для изготовления карбидкремниевых электронагревателей используют карбид кремния зеленый и черный, фракцией 0,045 – 2,8мм и с содержанием SiC не ниже 97%, содержание примесей допускается не более 3%.
Электронагреватели из карбида кремния изготавливают из трехфракционных полусухих масс методом вибротрамбования. Затем заготовки проходят стадию обжига, он осуществляется пропусканием тока через элемент.
В печах сопротивления, работающих при температуре до 1450°С на рабочей поверхности в воздушной среде и при 1250 °С в атмосфере, т.е в восстановительной среде, используются нагреватели сплошные с выводами. Кроме этого, их применяют при обжиге, спекании, отжиге, закалке, цементации, азотировании, плавке металлов, эмалей и стекол.
Область применения нагревательных элементов из карбида кремния:
— для ковки, закалки, плавки стекол;
— для снятия напряжения, обусловленного холодным прессованием;
— для отжига стальной ленты и проволоки;
— для производства источников флуоресценции, полупроводников для транзисторов, диодов и электронных ламп, а также медно-бронзовых турбинных лопаток.
— для обжига шлифовальных кругов, огнеупоров, сопротивлений
— для обжига фарфоровой и электрической керамики, а также специальной керамики, такой, как ферриты, титаны, стеатиты.
— для непрерывно-действующих и периодических печей сопротивления в нейтральной и воздушной среде при температуре до 1450°С на активной поверхности нагревателя.
