Les éléments chauffants en carbure de silicium (SIC), également connus sous le nom d'éléments chauffants en carbure de silicium Globar, sont des matériaux céramiques à haute conductivité et haute densité fabriqués à partir de carbure de silicium recristallisé. Ils peuvent supporter des températures allant jusqu'à 1625°C (2957°F) et sont utilisés dans diverses applications allant de la cuisson de céramiques, du traitement thermique, de la métallurgie, des expériences de laboratoire à l'incinération.
Quels sont les éléments chauffants en carbure de silicium ?
Matériau et processus
Les éléments chauffants en carbure de silicium, également connus sous le nom de Globar Éléments chauffants en carbure de silicium ou Tiges en carbure de silicium, sont des éléments chauffants non métalliques de forme de tige fabriqués à partir de carbure de silicium vert de haute qualité comme matière première principale, traités, retournés, silicifiés à haute température et recristallisés.
Spécification
Matériau
Carbure de silicium (SiC)
Température
De 200 ℃ à 1625 ℃ (392℉ - 2957℉)
Diamètres
10 mm - 55 mm
Zones chaudes
Max 4.2 m
Longueurs
100 mm - 6 m
Forme
type de fente, type U, type SGR, type SG, type M, type ED, type DB
Revêtement
Revêtement résistant aux alcalis, Revêtement A, Revêtement B
Spécification des éléments chauffants en carbure de silicium
Température
Les éléments chauffants en carbure de silicium (SiC) peuvent supporter des températures allant jusqu'à 1625℃ (2957℉), ce qui les rend idéaux pour les applications à haute température. Nous proposons une variété de tailles standard et de géométries, ainsi que des conceptions sur mesure pour répondre aux exigences spécifiques de divers processus et équipements.
Avantage
L'élément chauffant en carbure de silicium est un élément chauffant de confiance. Il présente les avantages d'une faible résistance à l'extrémité chaude, d'une longue durée de vie et d'une économie d'énergie. Les éléments chauffants en carbure de silicium sont disponibles en huit configurations de base différentes qui prolongent la durée de vie de l'élément chauffant, en particulier dans des environnements corrosifs.
Le Élément chauffant en MoSi2 est aussi un Élément chauffant utilisé dans les fours électriques, et le prix est légèrement plus élevé que celui de l'élément chauffant en carbure de silicium (SiC).
Qu'est-ce qu'un élément SiC ?
Le carbure de silicium (SiC), également connu sous le nom de carborundum, est un composé dur contenant du silicium et du carbone. En tant que semi-conducteur, les particules de carbure de silicium peuvent être combinées par frittage pour former une céramique très dure, dont la dureté approche celle du diamant.
Les types couramment utilisés d'éléments chauffants en carbure de silicium sont les suivants :
Éléments chauffants en carbure de silicium de type SG
Éléments chauffants en carbure de silicium de type Ed
Les éléments chauffants en carbure de silicium de type W
Éléments chauffants en carbure de silicium de type SGR en carbure de silicium
Éléments chauffants en carbure de silicium de type U
Éléments chauffants en carbure de silicium de type ld
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Propriétés physiques
Propriétés physiques des éléments chauffants en carbure de silicium
Gravité spécifique
2.6～2.8g/cm³
Résistance à la flexion
>300kg
Dureté
>9MOH’S
Résistance à la traction
>150Kg.cm³
Taux de porosité
<30%
Radiancy (Radiance)
0.85
Conductivité thermique
14-19W/m·℃ （1000℃）
Chaleur spécifique
1,0 kj/kg·℃ (25~1300℃)
Résistance à la rupture
50 MPa (25℃)
Coefficient de dilatation thermique
4.5x 10-5
Caractéristiques électriques
Les éléments chauffants en carbure de silicium Globar ont une résistance spécifique plutôt élevée. Lorsqu'ils sont chauffés dans l'air et que la température de surface de la zone chaude atteint 1050℃ (2732℉), leur résistance est de 600-1400 mm²/m. La valeur de leur résistance change avec l'augmentation de la température.
De la température ambiante à 800℃ (1472℉), la valeur est négative, au-dessus de 800℃, la courbe naturelle est positive.
Tous les éléments en carbure de silicium augmentent progressivement leur résistance au cours de leur durée de vie en fonctionnement, et le taux auquel cela se produit est affecté par les facteurs suivants :
Type d'élément
Chargement spécifique de l'élément (W/cm²)
Température de fonctionnement
Atmosphère de processus
Mode de fonctionnement – continu ou intermittent
Pratiques d'exploitation
Caractéristiques électriques des éléments chauffants en carbure de silicium
Vidéo
Chargement de surface de l'élément
Le facteur clé pour une durée de vie optimale de l'élément est de sélectionner correctement la charge de surface de l'élément en fonction de la construction du four, de l'atmosphère et de la température, comme indiqué ci-dessous.
Les courbes montrent la charge d'élément spécifique maximale pour différents types d'éléments en fonctionnement dans l'air. Ces valeurs peuvent servir de guide, mais pour prolonger au maximum la durée de vie de l'élément, il est préférable d'utiliser une charge plus faible chaque fois que cela est possible.
Une charge inférieure peut également être requise lorsque les éléments doivent fonctionner dans des atmosphères réductrices ou d'autres atmosphères de processus, afin de maintenir les températures des éléments dans les limites, voir le tableau ci-dessous.
Charge de surface de l'élément chauffant en carbure de silicium
Température (℃)
Coefficient de dilatation linéaire (10-6m/℃)
Conductivité thermique (Kcal/M h·℃)
Chaleur spécifique (cal/g℃)
0
/
/
0.148
300
3.8
/
/
400
/
/
0.255
600
4.3
14-18
/
800
/
/
0.294
900
4.5
/
/
1100
/
12-16
/
1200
4.8
/
0.325
1300
/
10-14
/
1500
5.2
/
/
Application des éléments chauffants en carbure de silicium
Par conséquent, les barres en carbure de silicium sont largement utilisées dans divers fours électriques haute température et autres équipements de chauffage électrique dans les industries des matériaux magnétiques, de la métallurgie des poudres, de la céramique, du verre, de la métallurgie et de la machinerie.
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Éléments chauffants en carbure de silicium par rapport aux éléments chauffants électriques en métal
Comparés aux éléments chauffants électriques en métal, les éléments chauffants Sic Globar présentent les caractéristiques d'une température de fonctionnement élevée, d'une résistance à l'oxydation, d'une résistance à la corrosion, d'une longue durée de vie, d'une faible déformation et d'une installation et d'une maintenance pratiques.
Chauffage et refroidissement rapides
Comment choisir un équipement d'alimentation électrique ?
L'équipement d'alimentation électrique doit être choisi avec une grande plage de régulation de tension et il doit s'agir d'un équipement de régulation de tension stable et continue, tel qu'un régulateur de tension magnétique, un régulateur de tension CC à commande au silicium, etc. Si vous choisissez un transformateur de régulation de tension par étages, vous devez également opter pour un transformateur avec une faible différence de tension.
Quelles sont les connexions des barres en carbure de silicium ?
Le mode de connexion de l'élément en carbone de silicium peut être en série ou en parallèle, et le parallèle est le meilleur. Lorsqu'il est utilisé en série, le nombre de branches en série ne doit pas dépasser 3.
Les méthodes de connexion couramment utilisées et leurs formules de calcul sont répertoriées dans le tableau suivant.
Calcul de la puissance de plusieurs méthodes de câblage courantes
Veuillez suivre les étapes de l'article suivant lors du remplacement et de l'installation. Tiges en carbure de silicium Globar.
Comment prolonger la durée de service de l'élément ?
La valeur de résistance de l'élément chauffant augmentera et vieillira avec la prolongation de la durée de service. Lorsque la résistance de l'élément atteint 3 fois la valeur de résistance initiale, elle est considérée comme la fin de sa durée de vie. Plusieurs facteurs influencent le vieillissement et la réduction de la durée de vie des éléments chauffants.
Température de fonctionnement
Charge électrique (généralement exprimée en watts par pouce carré ou en watts par centimètre carré de la surface rayonnante des éléments)
Atmosphère
Type d'opération (continue ou intermittente)
Techniques d'exploitation et de maintenance
Vue en coupe transversale du four de laboratoire à haute température
Lorsqu'il est utilisé dans une atmosphère d'oxydation propre à 1450 °C, l'élément chauffant peut avoir une durée de vie relativement longue. Pour obtenir la meilleure durée de vie, il convient de considérer la charge de surface aussi basse que possible lors de la conception du four, et une valeur recommandée est de 3-8 W/cm².
Fournisseur d'éléments chauffants en carbure de silicium
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Guide de tige d'élément chauffant en carbure de silicium SiC
