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導(dǎo)熱材料的碳化硅陶瓷(SiC)應(yīng)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(yīng)用于耐高溫、加熱與熱交換工業(yè)領(lǐng)域。 1.高溫應(yīng)用領(lǐng)域 SiC陶瓷具有的高溫強(qiáng)度高、耐高壓、高溫蠕動(dòng)性小等優(yōu)點(diǎn),能適應(yīng)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(xué)性能優(yōu)異,抗高溫蠕變性好,長(zhǎng)期使用不彎曲變形;SiC輥棒用于高溫?zé)蓭,具有良好的?dǎo)熱性能,節(jié)約能源的同時(shí)不增加窯車重量;SiC冷風(fēng)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(qiáng)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(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和燃汽輪機(jī)中熱機(jī)部件的主要材料之一,通用汽車公司研制的AGT100車用陶瓷燃?xì)廨啓C(jī)就采用SiC陶瓷用作燃燒室環(huán)、燃燒室筒體、導(dǎo)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(dǎo)熱率、抗熱沖擊性,可廣泛應(yīng)用于加熱與熱交換工業(yè)領(lǐng)域。 例如,SiC噴火嘴,其高熱導(dǎo)率結(jié)合其低熱膨脹,抗熱震性遠(yuǎn)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(shí)具有耐高溫、耐腐蝕和抗熱震性,可承受大的熱應(yīng)力。SiC換熱器具有超強(qiáng)的耐磨性和完全的不滲透性,允許介質(zhì)以高速通過(guò),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(dǎo)性能可以極大提高散熱效果,顯著節(jié)約能源,同時(shí)使得整個(gè)加熱系統(tǒng)的運(yùn)行壽命增加,有效降低維護(hù)成本。 |