El paper clau de la pols de carbur de silici verd en materials refractaris
Pols de carbur de silici verd, el nom sona dur. És essencialment una mena decarbur de silici (SiC), que es fon a més de 2000 graus en un forn de resistència amb matèries primeres com ara sorra de quars i coc de petroli. Diferent del comúcarbur de silici negre, té un control precís del procés en l'etapa posterior de la fosa, amb molt poques impureses i una alta puresa cristal·lina, de manera que presenta un color verd o verd fosc únic. Aquesta "puresa" li confereix una duresa gairebé extrema (la duresa de Mohs és tan alta com 9,2-9,3, només superada pel diamant i el carbur de bor) i una conductivitat tèrmica i una resistència a altes temperatures extremadament excel·lents. En l'àmbit dels materials refractaris, és un "os dur" que pot suportar, lluitar, escalfar-se i construir-se.
Aleshores, com pot aquesta pols verda mostrar la seva força en el dur món dels materials refractaris i convertir-se en un "home clau" indispensable?
Millora la resistència i fon "ossos d'acer" d'alta temperatura: els materials refractaris tenen més por de "no poder suportar" les altes temperatures, tornar-se tous i col·lapsar-se.Micropols de carbur de silici verdté una duresa extremadament alta i una excel·lent resistència a altes temperatures. Afegir-lo a diversos materials de fosa refractaris, materials d'embussament o maons és com afegir malla d'acer d'alta resistència al formigó. Pot formar un esquelet de suport sòlid a la matriu, resistint enormement la deformació i el reblaniment del material sota càrrega d'alta temperatura. Els materials de fosa del canal de ferro de l'alt forn d'una gran planta siderúrgica utilitzaven materials ordinaris abans, que s'erosionaven ràpidament, no es podia augmentar el cabal de ferro i el manteniment freqüent retardava la producció. Més tard, es van fer avenços tècnics i la proporció demicropols de carbur de silici verd es va incrementar considerablement. "Ei, és increïble!" El director del taller va recordar més tard: "Quan es va introduir el material nou, el ferro fos va fluir a través, el costat del canal va quedar evidentment 'rosegat', el cabal de ferro es va capgirar i el nombre de temps de manteniment es va reduir a més de la meitat, i l'estalvi va ser tot diners reals!" Aquesta resistència és la base de la longevitat dels equips d'alta temperatura.
Milloreu la conductivitat tèrmica i instal·leu un "dissipador de calor" al material: com més aïllant tèrmic sigui el material refractari, millor! Per a llocs com les portes dels forns de coc i les parets laterals de les cel·les electrolítiques d'alumini, el material en si necessita conduir ràpidament la calor interna per evitar que la temperatura local sigui massa alta i es faci malbé. La conductivitat tèrmica de la micropols de carbur de silici verd és definitivament una "excel·lent estudiant" entre els materials no metàl·lics (el coeficient de conductivitat tèrmica a temperatura ambient pot arribar a més de 125 W/m·K, que és desenes de vegades superior al dels maons d'argila ordinaris). Afegir-lo al material refractari en una part específica és com incrustar un "tub de calor" eficient al material, que pot millorar significativament la conductivitat tèrmica general, ajudar a dissipar la calor de manera ràpida i uniforme i evitar el sobreescalfament local i la descamació o els danys causats per la "cremor d'estómac".
Millora la resistència als xocs tèrmics i desenvolupa la capacitat de "mantenir la calma davant del canvi": un dels "assassins" més problemàtics dels materials refractaris és el refredament i l'escalfament ràpids. El forn s'encén i s'apaga, la temperatura fluctua violentament i els materials ordinaris són fàcils d'"explotar" i desprendre's.Carbur de silici verdLa micropols té un coeficient d'expansió tèrmica relativament petit i una conductivitat tèrmica ràpida, que pot equilibrar ràpidament l'estrès causat per la diferència de temperatura. La seva introducció al sistema refractari pot millorar significativament la capacitat del material per resistir canvis sobtats de temperatura, és a dir, la "resistència al xoc tèrmic". El ferro colat de la boca del forn rotatiu de ciment està sotmès als xocs de fred i calor més severs, i la seva curta vida útil va ser un problema de llarga data. Un enginyer de construcció de forns experimentat em va dir: "Des de l'ús de foses d'alta resistència amb micropols de carbur de silici verd com a principal agregat i pols, l'efecte ha estat immediat. Quan bufa el vent fred quan el forn s'atura per manteniment, altres parts cruixen, però aquest material de la boca del forn és ferm i estable, i hi ha menys esquerdes superficials. Després d'un cicle, la pèrdua es redueix visiblement, estalviant molts esforços de reparació!" Aquesta "calma" és per fer front als alts i baixos de la producció.
Perquèmicropols de carbur de silici verd combina una alta resistència, una alta conductivitat tèrmica, una excel·lent resistència al xoc tèrmic i una forta resistència a l'erosió, s'ha convertit en l'"ànima bessona" en la formulació de materials refractaris moderns d'alt rendiment. Des d'alts forns, convertidors, trinxeres de ferro i tancs de torpedes en la metal·lúrgia del ferro i l'acer fins a cel·les electrolítiques en la metal·lúrgia no ferrosa; des de parts clau dels forns de ciment i els forns de vidre en la indústria de materials de construcció fins als forns altament corrosius en els camps de la indústria química, l'energia elèctrica i la incineració de residus, i fins i tot tasses de colada i maons d'acer fluid per a la fosa... Allà on hi hagi altes temperatures, desgast, canvis sobtats i erosió, aquesta micropols verda és activa. Està integrada silenciosament en cada maó refractari i cada quadrat de fosa, proporcionant una protecció sòlida per al "cor" de la indústria: els forns d'alta temperatura.
Per descomptat, el "cultiu" de la micropols de carbur de silici verd en si mateix no és fàcil. Des de la selecció de matèries primeres, el control precís del procés de fusió del forn de resistència (per garantir la puresa i la verdor), fins a la trituració, la mòlta, el decapatge i l'eliminació d'impureses, la classificació de precisió hidràulica o del flux d'aire, fins a l'envasament estricte segons la distribució de la mida de les partícules (des d'uns pocs micres fins a centenars de micres), cada pas està relacionat amb el rendiment estable del producte final. En particular, la puresa, la distribució de la mida de les partícules i la forma de les partícules de la micropols afecten directament la seva dispersabilitat i el seu efecte en materials refractaris. Es pot dir que la micropols de carbur de silici verd d'alta qualitat és en si mateixa el producte de la combinació de tecnologia i artesania.