Что такое нагревательные элементы из карбида кремния?

Нагревательные элементы из карбида кремния, также известные как нагревательные элементы sic или карбид кремния, представляют собой стержневидные высокотемпературные неметаллические нагревательные элементы, изготовленные из высококачественного зеленого карбида кремния в качестве основного сырья, обработанные, подвергнутые высокотемпературной силицификации и рекристаллизации.

Нагревательный элемент из карбида кремния - это проверенный временем нагревательный элемент. Он обладает преимуществами низкого сопротивления на горячем конце, долгим сроком службы и экономией энергии. Нагревательные элементы из карбида кремния доступны в восьми различных базовых конфигурациях, которые продлевают срок службы нагревателя, особенно в коррозионных средах.

Наиболее распространенные типы:

  1. нагревательные элементы из карбида кремния sg
  2. ed - карбид кремния отопительные элементы
  3. w - карбид кремния отопительные элементы
  4. sgr - карбид кремния отопительные элементы
  5. u - карбид кремния отопительные элементы
  6. ld - карбид кремния отопительные элементы
Нагревательный элемент из карбида кремния с пазами

Нагревательный элемент из карбида кремния с пазами

Нагревательные элементы типа "слот" из карбида кремния способны выдерживать работу в суровых условиях.

Карбидные нагревательные элементы с B покрытием

B-покрытие на нагревательных элементах из карбида кремния

Обогреватели карбида кремния с покрытием B (азот) образуют слой азотида на поверхности обогревателя. Они могут продлить срок службы обогревателя.

Силиконовые карбидные нагревательные элементы с покрытием

Покрытие из карбида кремния теплового элемента

Применение обогревателей карбида кремния с покрытием A (водонепроницаемым) в печах с окислением и паром продлевает срок службы более чем на 30%.

U-образные карбидные кремниевые обогреватели

Нагревательный элемент из карбида кремния типа U

Обогреватели карбида кремния типа U используются во многих наших высокотемпературных печах и печах. 

Sgr типа SiC обогреватель элемент

SGR-тип нагревательного элемента из карбида кремния

Высококачественный нагревательный элемент типа SGR из карбида кремния по разумной цене! Наш бизнес охватывает нагревательный элемент из карбида кремния и нагревательный элемент из MoSi2, и так далее.

Нагревательный элемент sg типа

Нагревательные элементы из карбида кремния SG-типа (одиночная спираль)

SG типа нагревательные элементы из карбида кремния и SGR типа являются самыми производительными нагревательными элементами из карбида кремния (SiC) от SUNSHINE, разработанными для превышения требований самых требовательных высокотемпературных процессов сегодняшнего дня.

M Тип Кремниево-Карбидные Обогревательные Элементы

Обогревательный элемент из карбида кремния типа M Globar.

Высокое качество, профессиональная техническая поддержка и обслуживание, быстрая доставка. Запрос на Globar Silicon Carbide нагревательный элемент уже сейчас! Sunshine имеет более 20 лет опыта. 

Высокоплотные элементы нагрева из карбида кремния

Высоко плотные нагревательные элементы из карбида кремния

Высокоплотные нагревательные элементы из карбида кремния изготовлены из специального высокоплотного карбида кремния методом реакционной связи. Нагревательные элементы из карбида кремния имеют горячие зоны с высокой плотностью, низкой проницаемостью и высокой устойчивостью к окислению благодаря процессу реакционной связи.

Физические свойства

Физические свойства нагревательных элементов из карбида кремния

Удельный вес 2,6-2,8 г/см³ 2,6-2,8 г/см³ Прочность на изгиб
>300 кг Твердость >9 по шкале Мооса Больше 150 кг/см³
>150 кг/см³ Процент пористости <30% 0.85
Теплопроводность 14-19 Вт/м·°С
(1000°C)
Удельная теплоемкость 1,0 кДж/кг·°С
(25~1300°C)
Прочность при разрыве 50 МПа (25°C) Коэффициент теплового расширения 1,0 кДж/кг·°С
(25~1300°C)

Электрические характеристики

Нагревательные элементы из карбида кремния обладают довольно высоким удельным сопротивлением. Когда они нагреваются на воздухе, и температура поверхности горячей зоны достигает 1050℃, их удельное сопротивление составляет 600-1400 мм²/м. Значение сопротивления меняется с ростом температуры.

От комнатной температуры до 800℃ это отрицательное значение, выше 800℃ - положительное значение характеристической кривой.

Все элементы из карбида кремния постепенно увеличивают сопротивление в процессе эксплуатации, и скорость этого процесса зависит от следующих факторов:

  • Тип элемента
  • Специфическая нагрузка элемента (Вт/см²)
  • Рабочая температура
  • Атмосфера процесса
  • Режим работы - непрерывный или прерывистый
  • Эксплуатационные практики

Электрические характеристики нагревательных элементов из карбида кремния
Электрические характеристики нагревательных элементов из карбида кремния

Поверхностная нагрузка элемента

Ключевым фактором для оптимального срока службы элемента является правильный выбор нагрузки на поверхность элемента в соответствии с конструкцией печи, атмосферой и температурой, указанной ниже.

Графики показывают максимальную специфическую нагрузку на элементы разных типов, работающих на воздухе. Эти значения могут служить ориентиром, но для максимального срока службы элемента следует использовать более низкую нагрузку, где это возможно.

Также может потребоваться использовать более низкую нагрузку, если элементы будут работать в редуцирующей или другой процессной атмосфере, чтобы поддерживать температуру элемента в пределах допустимых значений, см. таблицу ниже.

Нагревательные элементы из карбида кремния, нагрузка на поверхность элемента
Нагревательные элементы из карбида кремния, нагрузка на поверхность элемента

Температура (°C) Линейный коэффициент расширения
(10-6 м/°C)
Теплопроводность
(Kкал/м час °C)
Удельная теплоемкость
(ккал/г°C)
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 / /

Обычные типы отопительных элементов из карбида кремния включают в себя:

<

Поэтому нагревательные элементы из карбида кремния широко используются в различных высокотемпературных электрических печах и другом оборудовании для электрического нагрева в отраслях магнитных материалов, порошковой металлургии, керамики, стекла, металлургии и машиностроения.

Карбид кремния стержни в печи Карбид кремния стержни в печи

Нагревательные элементы из карбида кремния против металлических электрических нагревательных элементов

По сравнению с металлическими электронагревательными элементами, нагревательные элементы из карбида кремния обладают следующими характеристиками: высокая рабочая температура, устойчивость к окислению, коррозионная стойкость, долгий срок службы, низкая деформация, удобство установки и обслуживания.

Часто задаваемые вопросы:

Как выбрать оборудование для питания?

Для подачи питания следует выбирать оборудование с широким диапазоном регулирования напряжения, такое как магнитный регулятор напряжения, силовой регулятор постоянного напряжения с кремниевым управлением и другие. Если выбран трансформатор с регулированием напряжения по ступеням, следует также выбрать трансформатор с небольшой разницей в напряжении.

Какие существуют способы подключения кремниевых карбидных стержней?

Способ подключения элемента из углеродного карбида может быть последовательным или параллельным, при этом параллельное подключение является наилучшим. При использовании последовательного подключения количество ветвей в последовательности не должно превышать 3.

В таблице ниже приведены общие методы подключения и их расчетные формулы.

Расчет мощности нескольких общих методов подключения
Расчет мощности нескольких общих методов подключения

Установка и эксплуатация элементов:

Горизонтальная и вертикальная ориентация являются более распространенными методами установки. Особое внимание следует уделять при монтаже, чтобы обеспечить, что элементы не находятся под напряжением. Должно быть достаточно места, чтобы позволить печи и элементам расширяться и сжиматься независимо.

При вертикальной установке элементы должны поддерживаться снизу на изолирующих поддерживающих конструкциях или сверху с использованием опорных штифтов на изоляционной плите достаточной прочности для поддержания веса элементов. Концы элементов должны выступать за холодную поверхность печи на минимальное расстояние от 76,2 мм до 101,6 мм.

  • 1) Для поддержания равномерной температуры печи и равномерной нагрузки на каждый элемент необходимо провести измерение сопротивления перед установкой. Отклонение значения сопротивления каждой группы должно быть менее 10%.
  • 2) Поскольку элемент очень хрупкий, остерегайтесь повреждений при установке и обслуживании.
  • 3) При запуске печи напряжение следует повышать медленно и плавно, никогда не применяйте полную нагрузку сразу, иначе отопительный элемент может быть поврежден из-за импульсного перегрева.
  • 4) Для использования элементов вам следует подготовить регулируемый трансформатор или силовой регулятор напряжения, вольтметр, амперметр и автоматический термометр для контроля температуры и т. д. Во время работы напряжение должно увеличиваться, чтобы поддерживать нормальную температуру в печи, так как значение сопротивления будет постепенно увеличиваться из-за окисления элемента. Когда напряжение достигает верхнего предела требования, печь следует остановить, изменить способ подключения проводов, а затем продолжить работу.
  • 5) В процессе длительной работы печи, если какой-либо отдельный нагревательный элемент поврежден по определенным причинам и его необходимо заменить, замените его подходящим элементом, сопротивление которого соответствует сопротивлению старого элемента, никогда не используйте новый нагревательный элемент произвольно. Если нагревательный элемент сильно поврежден или его сопротивление слишком сильно увеличивается и не может достигнуть температуры печи, лучше заменить нагревательные элементы на новые. Проверьте и отметьте значение сопротивления старых элементов, которые были заменены (с помощью вольтметра и амперметра) и распределите их в области низких температур.
  • 6) Перед использованием новой печи или печи, которая долгое время не использовалась, их необходимо просушить. При просушке лучше использовать старые элементы или другой источник тепла.
  • 7) При подаче аппаратов или материалов в печь, если происходит выброс воды, печь должна иметь отверстия для выброса пара воды или других отходящих газов, чтобы защитить срок службы элементов.

Как продлить срок службы элемента?

Значение сопротивления нагревательного элемента будет увеличиваться и стареть с увеличением времени службы. Когда сопротивление элемента увеличивается в 3 раза по сравнению с начальным значением сопротивления, это считается концом срока службы. Существует несколько факторов, влияющих на старение и сокращение срока службы нагревательных элементов:

  • Рабочая температура
  • Электрическая нагрузка (обычно выражается в ватах на квадратный дюйм или ватах на квадратный сантиметр излучающей поверхности элементов)
  • Атмосфера
  • Тип работы (непрерывная или прерывистая)
  • Техники эксплуатации и обслуживания

Поперечный вид высокотемпературной лабораторной печи
Поперечный вид высокотемпературной лабораторной печи

При использовании в чистой окислительной атмосфере при температуре 1450 ℃, отопительный элемент может обеспечить относительно долгий срок службы. Для достижения наилучшего срока службы следует рассмотреть как можно более низкую нагрузку на поверхность при проектировании печи, и рекомендуется использовать 3-8 Вт/см².