◼Introduction
실리콘 카바이드(SiC) 가열 요소는 전기 용광로에 사용되는 고온 세라믹 장치로, 높은 전기 전도성과 극한 온도에 대한 내열성으로 알려져 있습니다. 이 요소는 실리콘과 탄소로 구성되어 있으며, 2150°C 이상의 온도에서 재결정화 과정을 거쳐 제작되어 긴 수명과 에너지 효율성을 제공합니다. SiC 가열 요소는 다양한 구성으로 제공되며, 600°C에서 1600°C까지의 온도 범위에서 사용 가능하여 금속 가공, 세라믹, 반도체 제조 등 다양한 산업 분야에 적합합니다.
◼Application
SiC 가열 요소는 기계, 금속, 경화학, 세라믹, 반도체, 분석 시험, 과학 연구 및 기타 분야에서 널리 사용되어 왔으며, 다양한 전기 가마와 가마의 전기 가열 요소로 자리 잡았습니다.
터널 가마, 롤러 가마, 유리 가마, 진공 가마, 무플 가마, 용해 가마 및 다양한 가열 장비에 적용됩니다. 다음은 실리콘 카바이드 가열 요소의 주요 적용 분야입니다.
- 금속 산업: SiC 가열 요소는 금속의 생산 및 가공 과정에서 용해 및 정제 과정에 필요한 고온 환경에서 필수적입니다.
- 세라믹스: 세라믹스 산업에서는 소성 및 소결 과정에 사용되어 균일한 가열과 고품질의 최종 제품을 보장합니다.
- 유리 제조: 유리 제조 과정에서 유리 용해 및 성형에 필수적이며, 일정한 고온이 필요한 경우에 사용됩니다.
- 화학 공정: 화학 반응기 및 공정 장치에서 제어된 고온 환경이 필요한 경우에 사용됩니다.
- 실험실 가마: 과학 연구 및 분석 테스트에서 다양한 고온 실험과 테스트에 사용되는 실험실 가마에 필수적입니다.
- 반도체 제조: 반도체 및 기타 전자 부품 생산에 필요한 정확한 온도 제어에 필수적입니다.
- 환경 테스트: 이 요소들은 제품 내구성을 테스트하기 위해 극한 온도 조건을 시뮬레이션하는 환경 테스트 챔버에 사용됩니다.
- 식품 가공: 식품 산업에서 SiC 가열 요소는 고온 가공이 필요한 오븐 및 기타 장비에 사용됩니다.
◼Detail & Parts
다양한 종류의 실리콘 카바이드(SiC) 가열 요소
◼Advantages
실리콘 카바이드(SiC) 가열 요소는 다양한 가열 응용 분야에서 우수한 선택지로 자리매김한 여러 가지 장점을 제공합니다. 이 요소는 실리콘과 탄소로 구성된 경질 세라믹 복합체인 카보룬덤으로 제작되어 높은 전기 전도성과 뛰어난 내구성을 갖추고 있습니다. SiC 가열 요소를 사용하는 주요 장점은 다음과 같습니다.
- 고온 성능: SiC 가열 요소는 600°C에서 1600°C의 온도 범위에서 효율적으로 작동하며, 고온 용광로 및 공정에도 적합합니다.
- 에너지 효율성: 이 요소는 열 끝 부분의 저항이 작아 열 손실을 줄이고 가열 시스템의 전체 효율을 향상시켜 에너지 절약을 실현합니다.
- 장수명: 견고한 세라믹 구조로 인해 SiC 가열 요소는 다른 유형의 가열 요소보다 수명이 더 길며, 특히 부식성 환경에서 우수합니다.
- 정밀한 온도 제어: 많은 산업 공정에서 온도를 정확히 제어하고 유지하는 것은 필수적입니다. SiC 요소는 더 정확하고 제어 가능한 열을 제공하여 제품의 품질과 일관성을 향상시킵니다.
- 안전성과 환경적 이점: SiC 가열 요소를 사용하면 배기 가스가 발생하지 않아 가열 과정의 안전성과 환경적 영향을 개선합니다. 이는 또한 더 쾌적한 작업 환경을 조성합니다.
- 디자인의 유연성: 8가지 기본 구성으로 제공되는 SiC 가열 요소는 특정 응용 분야에 맞게 맞춤화될 수 있어, 특히 어려운 환경에서 수명과 효과를 연장합니다.
- 비용 효율성: MoSi2와 같은 다른 가열 요소보다 초기 비용이 높지만, SiC 요소는 에너지 효율성과 긴 수명을 통해 장기적으로 비용을 절감하여 전체 운영 비용을 줄입니다.
- 향상된 전력 방사: SiC 가열 요소는 더 높은 전력을 방사할 수 있어 빠른 가열이나 고온 안정성이 필요한 공정에서 유리합니다.
◼Features
지속 작동 전기 가열 열분해로(The Continuous Working Electric Heating Pyrolysis Furnace)는 지속적인 열분해 공정을 위해 설계된 정교한 장비입니다.
이 가열로는 기능을 향상시킬 뿐만 아니라, 안전성, 효율성, 그리고 긴 수명을 보장하는 다양한 특징들을 제공합니다.
- 연장된 사용 수명: 이 기기는 반응기에 간접식 열풍 가열 방식을 채택하여 장비의 손상을 크게 줄이고 사용 수명을 연장합니다.
- 내부 회전 방식의 최적화된 안정적 운영: 외부 회전 시스템과 달리 밀봉 재료의 자주 교체 없이 내부 회전 기술을 적용했습니다.
- 고급 제어 및 모니터링 시스템: 이 가마는 중요한 파라미터를 실시간으로 모니터링할 수 있는 통합 제어 루프를 갖추고 있습니다. 또한 개선된 버너 관리 및 자동화된 탈탄 기능이 가마의 신뢰성과 안전성을 더욱 높입니다.
◼Characteristics
Physical Properties
| 부피 밀도 | 2.5g/cm3
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| 다공성 | 23%
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| 열전도율 | 14-19W/m·℃ (1000℃)
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| 파열 강도 | 50Mpa (25℃)
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| 비열 | 1.0kj/kg·℃ (25~1300℃)
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| 열팽창 계수 | 4.5×10-⁶
|
Chemistry Properties
실리콘 카바이드 가열 요소는 우수한 화학적 안정성과 강한 산 저항성을 갖추고 있습니다. 고온 환경에서 알칼리성 물질에 의해 부식될 수 있습니다.
실리콘 카바이드 요소를 1000℃ 이상에서 장기간 사용 시 산소와 수증기와 반응하여 다음과 같은 효과가 발생할 수 있습니다.
①Sic + 2O₂ → SiO₂ + CO₂ ②Sic + 4H₂O = SiO₂ + 4H₂ + CO₂
이로 인해 요소 내 SiO₂ 함량이 점차 증가하고 저항이 서서히 증가하여 노화 현상이 발생합니다. 수증기가 과다할 경우 SiC의 산화를 촉진하며, 반응식 ②에서 생성된 H₂는 공기 중의 O₂와 반응하여
H₂O를 생성하는 악순환이 발생합니다. 부품의 수명을 단축시킵니다. 수소(H2)는 부품의 기계적 강도를 감소시킵니다. 질소(N2)는 1200℃ 이하에서 1350℃ 이상의 SiC 산화를 방지하여 SiC가
염소(Cl2)와 반응하여 분해되는 것을 막아 SiC가 완전히 분해됩니다.
How to mark the model of Silicon carbide (SiC) heating element
- OD: 외경
- HZ: Hot zone length
- CZ: Cold zone length
- OL: 전체 길이
예시: SCR type, OD = 8 mm, HZ = 100 mm, CZ = 130 mm, OL = 230 mm, Resistance 4.46 ohms
이 모델을 다음과 같이 설정 가능: 8*100*230/ 4.46 ohms
SiC heating element available range:
OD
| HZ
| CZ
| OL
| Resistance
|
|---|
8mm
| 100-300mm
| 60-200mm
| 240-700mm
| 2.1-8.6 ohms
|
12mm
| 100-400mm
| 100-350mm
| 300-1100mm
| 0.8-5.8 ohms
|
14mm
| 100-500mm
| 150-350mm
| 400-1200
| 0.7-5.6 ohms
|
16mm
| 200-600mm
| 200-350mm
| 600-1300
| 0.7-4.4 ohms
|
18mm
| 200-800mm
| 200-400mm
| 600-1600
| 0.7-5.8 ohms
|
20mm
| 200-800mm
| 250-600mm | 700-2000mm | 0.6-6.0 ohms
|
| 25mm | 200-1200mm
| 250-700mm
| 700-2600mm
| 0.4-5.0 ohms
|
30mm
| 300-2000mm
| 250-800mm
| 800-3600mm
| 0.4-4.0 ohms |
35mm
| 400-2000mm
| 250-800mm
| 900-3600mm
| 0.5-3.6 ohms |
40mm
| 500-2700mm
| 250-800mm
| 1000-4300mm
| 0.5-3.4 ohms
|
45mm
| 500-3000mm
| 250-750mm
| 1000-4500mm
| 0.3-3.0 ohms
|
50mm
| 600-2500mm
| 300-750mm
| 1200-4000mm
| 0.3-2.5 ohms
|
54mm
| 600-2500mm
| 300-750mm
| 1200-4000mm
| 0.3-3.0 ohms
|
Installation Precautions (설치 시 주의 사항)
https://kindle-tech.com/articles/precautions-for-installing-silicon-carbide-rods
