ZHENGZHOU SONGYU HIGH TEMPERATURE TECHNOLOGY CO.,LTD

Advantages of SiC heating elements in industrial applications

Silicon carbide (SiC) heating elements are increasingly popular in industrial applications due to their superior thermal and electrical properties. These elements are primarily used for high-temperature heating in various fields, including manufacturing, ceramics, and metalworking. Understanding the characteristics and benefits of SiC heating elements is crucial for professionals seeking to improve the efficiency and reliability of their heating processes.   One of the most significant advantages of SiC heating elements is their ability to operate at high temperatures, often exceeding 1,600°C (2,912°F). This high-temperature capability makes them ideal for demanding applications requiring stable and reliable heating, such as sintering ceramics or melting metals. Unlike traditional heating elements, SiC heating elements can withstand these high temperatures without performance degradation over time, extending their service life and reducing maintenance costs.   Furthermore, SiC heating elements are known for their excellent thermal conductivity, enabling rapid heating and cooling cycles. This characteristic not only improves the efficiency of the heating process but also contributes to energy savings. Because SiC elements can quickly reach operating temperature, downtime can be minimized and production schedules optimized, which is crucial in fast-paced manufacturing environments.   Another significant advantage of SiC heating elements is their resistance to oxidation and corrosion. Unlike traditional materials that can degrade when exposed to harsh environments, SiC remains stable and reliable even in corrosive environments. This property makes it an ideal choice for industries working with reactive or corrosive materials, ensuring that heating elements do not compromise process or product quality.   Furthermore, SiC heating elements can be designed into a variety of shapes and configurations to meet specific needs. Whether in rod, plate, or custom form, their versatility enables integration into a wide range of heating systems. This adaptability is a significant advantage for engineers and designers who require customized solutions to address unique heating challenges.   In summary, SiC heating elements offer a variety of advantages that make them a top choice for industrial heating applications. Their high-temperature performance, excellent thermal conductivity, corrosion resistance, and flexible design provide a comprehensive solution for improving the efficiency and reliability of heating processes. As industries across the board continuously seek ways to improve their operations, adopting silicon carbide heating elements can significantly enhance performance and cost-effectiveness. Understanding these advantages allows professionals to make informed decisions, enhance operational capabilities, and achieve success in their respective fields.

El "Corazón" de los Hornos Industriales Revelado: Barras de Carburo de Silicio vs. Barras de Molibdeno de Silicio: ¿Cómo Elegir un Elemento Calefactor de Alta Temperatura?

En industrias como la metalurgia, la cerámica y los semiconductores, los hornos industriales son equipos fundamentales para el procesamiento térmico de materiales, y los elementos calefactores son el corazón de estos hornos, determinando su capacidad de calentamiento. Las barras de carburo de silicio y las barras de molibdeno de silicio, debido a su resistencia a altas temperaturas y estabilidad, son la opción principal para aplicaciones en el rango de temperatura de 1200-1800°C. Sin embargo, sus aplicaciones difieren significativamente, y elegir el elemento correcto es crucial para el funcionamiento eficiente del horno. A continuación se detallan las diferencias clave y la lógica de selección entre ambos. 1. Material central y resistencia a altas temperaturas: De "Tolerancia básica" a "Límites de alta temperatura" Las diferencias de rendimiento entre las barras de carburo de silicio y las barras de molibdeno de silicio se derivan de sus materiales centrales: Las barras de carburo de silicio están hechas de carburo de silicio de alta pureza (SiC) y se recristalizan y sinterizan a 2200°C. Su rango de temperatura de funcionamiento normal es de 1200-1600°C, con una temperatura máxima de funcionamiento a corto plazo de 1650°C. Sus propiedades materiales aseguran que mantengan una excelente resistencia mecánica incluso a altas temperaturas, no requieren atmósfera protectora cuando se usan en el aire y exhiben una resistencia estable a la oxidación. Barras de molibdeno de silicio: Hechas de siliciuro de molibdeno (MoSi₂), un compuesto de molibdeno (Mo) y silicio (Si), se sinterizan a altas temperaturas y tienen un rango de temperatura de funcionamiento más amplio, alcanzando 1600-1800°C, con una temperatura máxima a corto plazo que supera los 1850°C. Sin embargo, cabe señalar que las barras de molibdeno de silicio son susceptibles a la "oxidación a baja temperatura" (formando MoO₃, que causa fragilización del material) en el rango de 500-800°C. Por lo tanto, durante el arranque, la temperatura debe elevarse rápidamente para exceder este rango, o se deben implementar medidas de protección. 2. Lógica de selección principal: Coincidencia de "Requisitos de temperatura" con "Escenario del proceso" En la producción real, no hay necesidad de buscar ciegamente "temperaturas más altas". En cambio, considere los requisitos principales de los hornos industriales al seleccionar un modelo: Barras de carburo de silicio: Para temperaturas de proceso entre 1200-1500°C (como la sinterización de cuerpos cerámicos, el templado de metales ordinarios y el recocido de vidrio), y para una alta rentabilidad y facilidad de mantenimiento, las barras de carburo de silicio son la opción óptima. Por ejemplo, los hornos túnel en las fábricas de cerámica para el hogar y los pequeños hornos de tratamiento térmico en las fábricas de hardware a menudo utilizan barras de carburo de silicio como elementos calefactores. Barras de molibdeno de silicio: Para temperaturas de proceso superiores a 1600°C (como la sinterización de cerámica de precisión, el tratamiento térmico de metales especiales (aleaciones de titanio, aleaciones de alta temperatura) y la síntesis a alta temperatura de materiales semiconductores), o cuando se requieren tasas de calentamiento extremadamente altas y precisión de control de temperatura, las barras de molibdeno de silicio son más adecuadas. Por ejemplo, los hornos de tratamiento térmico para componentes de aleación de alta temperatura en la industria aeroespacial y los hornos de sinterización de alta temperatura de precisión en laboratorios utilizan barras de molibdeno de silicio como elementos calefactores principales. 3. Consejos de uso: Detalles clave para extender la vida útil del elemento calefactor Independientemente del elemento elegido, el uso adecuado puede extender significativamente su vida útil: Evite el "disparo en seco": Antes de encender un horno industrial, asegúrese de que haya material calentado o una atmósfera protectora en la cámara del horno para evitar que los elementos se expongan a las altas temperaturas de un horno vacío, lo que acelera el envejecimiento. Control de temperatura estable: Evite los arranques y paradas frecuentes o los aumentos y disminuciones rápidas de temperatura, especialmente para las barras de molibdeno de silicio, que deben pasar rápidamente por la zona de oxidación a baja temperatura de 500-800°C. Inspección regular: Durante la producción diaria, inspeccione cuidadosamente la superficie del elemento en busca de grietas y deformaciones. Si está dañado, reemplácelo de inmediato para evitar afectar la eficiencia general del calentamiento. Como la "fuente de energía principal" de los hornos industriales, las barras de silicio-carbono y las barras de silicio-molibdeno, aunque aparentemente compactas, están directamente relacionadas con la eficiencia de la producción y la calidad del producto. Comprender sus características y principios de selección puede garantizar que los hornos industriales funcionen con precisión durante las operaciones a alta temperatura, salvaguardando los procesos de procesamiento térmico de diversas industrias.

Proceso de producción de barras de carbono de silicio, barras de molibdeno de silicio

Proceso de producción de varillas de carbono (varillas de carburo de silicio) Preparación de la materia prima: el polvo de carburo de silicio de alta pureza se lava con ácido y álcali para eliminar impurezas, se mezcla con un aglutinante de resina fenólica y una pequeña cantidad de aditivos para hacer un blanco plástico. Moldeado: las varillas rectas se extruyen y las piezas complejas de forma especial se prensan isostáticamente (compactación a alta presión de 100-200MPa) para obtener un blanco con una forma establecida. Secado: secado gradual a 60-150℃ para eliminar la humedad y los volátiles y evitar el agrietamiento por sinterización. Sinterización: sinterización a 1600-2200℃ en una atmósfera inerte, las partículas de carburo de silicio se combinan a través de la difusión en fase sólida para formar una estructura densa. Tratamiento de electrodos: se rocía lodo metálico en ambos extremos y se hornea para formar una capa conductora, y el tamaño se corrige mediante rectificado para completar el producto terminado. Proceso de producción de varillas de molibdeno Preparación de polvo de molibdeno: el molibdato de amonio se calcina para generar trióxido de molibdeno, y luego el hidrógeno se reduce en dos etapas (500-1100℃) para obtener polvo de molibdeno de alta pureza (pureza ≥99,95%).​ Moldeado: el polvo de molibdeno se carga en el molde y se prensa en un tocho verde mediante prensado isostático en frío (150-200MPa).​ Sinterización: sinterización a alta temperatura a 1800-2200℃ bajo protección de hidrógeno, las partículas de polvo de molibdeno se fusionan y la densidad alcanza más del 98% del valor teórico.​ Procesamiento y tratamiento térmico: laminado o forjado en caliente a 1200-1400℃ para reducir el diámetro y mejorar la resistencia; recocido con hidrógeno a 1000-1200℃ para eliminar la tensión.​ Acabado: rectificado fino del círculo exterior para controlar la tolerancia (±0,02 mm), corte a una longitud fija para garantizar que la rugosidad de la superficie cumpla con el estándar.​ Ambos requieren un estricto control de la pureza de la materia prima y dependen de una atmósfera protectora para evitar la oxidación durante la producción. Las varillas de carbono se centran en el proceso de sinterización para controlar la conductividad, mientras que las varillas de molibdeno son clave para reducir el polvo y el procesamiento en caliente para garantizar la resistencia. Al final, ambos deben pasar pruebas de densidad y resistividad para garantizar la calidad.

Factores que afectan a la vida útil de los elementos de calefacción

La vida útil de los materiales de calefacción eléctrica de barra de silicio y molibdeno está afectada por una multitud de factores.También se ve afectada por aspectos como la temperatura de funcionamiento de los componentes., la carga superficial de las secciones calientes de los componentes, el entorno natural ambiente (incluidas las atmósferas y las sustancias peligrosas), los modos de alimentación (función intermitente o continua),así como los arreglos de conexión en serie y paralela durante el proceso de solicitud, y las condiciones de carga de los componentes a diferentes temperaturas. En cuanto a la resistencia a la corrosión, los materiales de calefacción de las varillas de silicio y molibdeno se mantienen bien en ambientes ácidos durante su uso.La película protectora de sílice que forman se daña, lo que conduce a diversos grados de deterioro a lo largo de su vida útil.estos componentes pueden tolerar temperaturas y cargas superficiales relativamente altas cuando se utilizan en diversas condiciones atmosféricas. Las barras de silicio y molibdeno cuentan con un conjunto de características ventajosas para aplicaciones de alta temperatura: muestran resistencia al calor, resistencia a la oxidación, resistencia a la corrosión, capacidad de calentamiento rápido,una larga vida útil, deformación mínima a altas temperaturas, facilidad de instalación y mantenimiento, junto con una excelente estabilidad química.pueden ofrecer una salida de temperatura estableAdemás, permiten la regulación automática de la temperatura siguiendo curvas específicas según lo dictado por los procesos de producción.el uso de silicona - molibdeno varilla de calefacción es conveniente y confiable. Estas barras han encontrado una amplia aplicación en numerosos sectores industriales de alta temperatura. Esto incluye campos como la fabricación de dispositivos electrónicos, producción de materiales magnéticos permanentes,metalurgia del polvo, cerámica, procesamiento de vidrio laminado, fabricación de materiales semiconductores, operaciones de perfilado y ensayo, así como actividades de investigación científica.Se integran en diversos aparatos de calefacción, como los hornos de túnel., hornos de rodillos, hornos de hornos de vidrio, hornos de sinterización al vacío, hornos de resistencia tipo caja, hornos de fusión, que sirven como componentes clave de los calentadores eléctricos. Sin embargo, un dolor de cabeza común para muchos usuarios radica en el "problema de rotura de la vara" que surge con frecuencia durante las fases de compra y uso, causando inconvenientes considerables.

Varias precauciones para el uso de varillas de carbono de silicio

1Protección de la superficiePrimero, calienta la varilla de carbono de silicio para formar una película densa de óxido de silicio en su superficie.que puede prolongar significativamente la vida útil de la varilla de carbono de silicioDurante el uso, el revestimiento de gas en el horno también se puede utilizar para mejorar aún más el efecto de protección y evitar que la varilla de carbono de silicio se agriete. 2. Temperatura y gestión de corriente En segundo lugar, la temperatura de la superficie de la barra de carbono de silicio está positivamente correlacionada con la corriente.Tiene que ser estrictamente controlado., y su longitud efectiva de calentamiento debe controlarse generalmente dentro de los 60°C.la potencia real en la superficie de la varilla de carbono de silicio se determina por la temperatura del horno y la temperatura de la superficie de la varilla de carbono de silicio. Preste atención a estos dos parámetros de temperatura durante el funcionamiento para garantizar el funcionamiento estable del equipo. 3Selección del método de conexiónEn cuanto a la conexión, cuando se utilizan varillas de carbono de silicio, se debe seleccionar la conexión paralela en la medida de lo posible.Esto es para evitar daños a la barra de carbono de silicio debido a la carga de resistencia excesiva y garantizar la seguridad del equipo.

Principio de Funcionamiento de los Elementos Calefactores de Carburo de Silicio

El principio de funcionamiento de las barras de carbono de silicio se basa en las características semiconductoras y propiedades físicas y químicas de su principal materia prima, el carburo de silicio de alta pureza.Desde la perspectiva de la conductividadEl carburo de silicio es un semiconductor de banda ancha a temperatura ambiente, hay pocos portadores libres y una alta resistencia.Los electrones absorben energía y saltan a la banda de conducción para formar corrienteLa vibración de la red ayuda a la migración de electrones para reducir la resistencia, y cuando la temperatura aumenta, el ancho de banda disminuye.El aumento de la concentración del portador hace que la resistencia cambie con un coeficiente de temperatura negativoEn cuanto al mecanismo de calentamiento, siguiendo la ley de Joule, cuando la corriente pasa a través de la barra de carbono de silicio, la colisión entre el portador y la red genera calor.Durante el proceso de trabajo, las diferentes fases de temperatura presentan características diferentes: la resistencia disminuye lentamente desde la temperatura ambiente hasta 400°C;la resistencia disminuye significativamente a partir de 400-700 °C y la velocidad de oxidación se acelera, que requiere un rápido aumento de la temperatura para cruzar; por encima de 700 °C, se forma una densa película protectora de dióxido de silicio en la superficie, la tasa de oxidación se ralentiza y entra en un área de trabajo estable.Para garantizar la estabilidad de la energía, se requiere un transformador ajustable o un regulador de potencia del tiristor para ajustar el voltaje en tiempo real de acuerdo con la temperatura.la alta conductividad térmica de la varilla de carbono de silicio permite que su calor se transfiera rápidamente a la superficieLa película protectora de dióxido de silicio autogenerada en su superficie puede evitar que el oxígeno penetre y prolongar su vida útil..Sin embargo, cuando la resistencia aumenta anormalmente, el estrés térmico causa fractura mecánica o la corrosión química destruye la película de óxido, la varilla de carbono de silicio fallará.

La investigación sobre materiales compuestos a base de polímeros ganó el primer premio del Premio de Progreso Científico y Tecnológico de Anhui

Se anunciaron los resultados del Premio de Progreso Científico y Tecnológico de Anhui, and the project "Key Technologies and Industrialization of Waterborne/Solvent-free Polyurethane Composite Materials" in which Professor Qian Jiasheng and Professor Xia Ru participated won the first prizeEl equipo del proyecto desarrolló innovadoramente tecnologías clave para la síntesis de resinas de poliuretano sin disolvente y en agua a base de bio y tecnologías clave para la regulación de la interfaz de recubrimiento.En la actualidad, la industria mundial se encuentra en una fase de desarrollo en la que la industria de la energía y la energía se encuentran en una situación de crisis., durabilidad y funcionalidad de los materiales compuestos de cuero sintético de poliuretano.

Conclusiones de la Conferencia de Innovación y Desarrollo Sostenible Corporativo de China

  El 10 de junio de 2025, la conferencia de dos días "Conferencia de Innovación en Compuestos y Desarrollo Sostenible Empresarial de China" concluyó con éxito en el Hyatt Regency Songjiang, Shanghái. Más de 300 élites de la industria, expertos, académicos y representantes corporativos de todo el mundo debatieron el tema "Innovación en Compuestos, Nueva Productividad de Calidad y Desarrollo Sostenible Empresarial", analizaron la nueva tendencia de desarrollo de la industria, juzgaron las oportunidades y desafíos futuros, y discutieron nuevas ideas y caminos para que la industria de los compuestos cultive una nueva productividad de calidad y el desarrollo sostenible.