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導熱材料的碳化硅陶瓷(SiC)應用前景SiC陶瓷作為一種高性能結(jié)構(gòu)陶瓷材料,具有優(yōu)異的熱性能,可廣泛應用于耐高溫、加熱與熱交換工業(yè)領(lǐng)域。 1.高溫應用領(lǐng)域 SiC陶瓷具有的高溫強度高、耐高壓、高溫蠕動性小等優(yōu)點,能適應各種高溫環(huán)境。 例如,SiC橫梁,適用于工業(yè)窯爐中的承重結(jié)構(gòu)架,它高溫力學性能優(yōu)異,抗高溫蠕變性好,長期使用不彎曲變形;SiC輥棒用于高溫燒成帶,具有良好的導熱性能,節(jié)約能源的同時不增加窯車重量;SiC冷風管用于窯的降溫帶,耐急冷熱性能好,其使用壽命是不銹鋼管或氧化鋁等耐火材料的5~10倍。 另外,由于SiC陶瓷突出的高溫強度、優(yōu)良的抗高溫抗蠕變能力以及抗熱震性,使其成為火箭、飛機、汽車發(fā)動機和燃汽輪機中熱機部件的主要材料之一,通用汽車公司研制的AGT100車用陶瓷燃氣輪機就采用SiC陶瓷用作燃燒室環(huán)、燃燒室筒體、導向葉片和渦輪轉(zhuǎn)子等高溫部件。 2.加熱與熱交換工業(yè)領(lǐng)域 SiC陶瓷具有的低熱膨脹系數(shù)、高導熱率、抗熱沖擊性,可廣泛應用于加熱與熱交換工業(yè)領(lǐng)域。 例如,SiC噴火嘴,其高熱導率結(jié)合其低熱膨脹,抗熱震性遠優(yōu)于碳化鎢,耐高溫,耐極冷極熱,使用溫度大于1400℃,還可被加工成各種形狀,適用于明火直接加熱和輻射管間接加熱系統(tǒng)的工業(yè)窯爐中。在通常情況下,工業(yè)窯爐中釋放的氣體不僅溫度高而且有腐蝕性,這就要求熱交換器同時具有耐高溫、耐腐蝕和抗熱震性,可承受大的熱應力。SiC換熱器具有超強的耐磨性和完全的不滲透性,允許介質(zhì)以高速通過,且熱交換率高,是一種理想的節(jié)能裝置。SiC輻射管,用于輻射管間接加熱系統(tǒng),良好的熱傳導性能可以極大提高散熱效果,顯著節(jié)約能源,同時使得整個加熱系統(tǒng)的運行壽命增加,有效降低維護成本。 |