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Siliziumnitridkeramik für mehr Qualitätssicherung


2021-05-19


Gießereibetriebe sind von Natur aus gefährlich. Die Herstellung von Metallgussteilen ist mit zahlreichen Gesundheitsrisiken verbunden, einschließlich der Exposition gegenüber Chemikalien, Gasen, Hitze und nicht -ionisierender Strahlung. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Eisen- und Stahlarbeiter chronisch polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK), alveolengängigem Siliciumdioxid oder Kohlenmonoxid (CO) ausgesetzt sind. Abgesehen von Expositionsproblemen gibt es auch Bedenken hinsichtlich Explosionen von geschmolzenem Metall/water und katastrophalem Versagen von Komponenten aufgrund von Korrosion, thermischer Belastung oder Verschleiß.

In diesem Artikel wird die Rolle fortschrittlicher Keramik bei wichtigen Sicherheitsthemen für geschmolzene Metalle untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Verwendung von Siliziumnitridkeramik für eine kontinuierliche Qualitätssicherung und damit für eine verbesserte Arbeitssicherheit liegt.

Geschmolzene Metalle: Umgang mit Wärme mit Siliziumnitridkeramik

Die Gewährleistung eines reibungslosen Ablaufs der Gießereiprozesse ist sowohl für die Produktionseffizienz als auch für die Anlagensicherheit von entscheidender Bedeutung. Schlecht gewartete Handhabungs- und Überwachungsgeräte können zu einer größeren Fehlerquote bei kritischen Verarbeitungsparametern führen. Beispielsweise ist die Temperatur sowohl eine wichtige Prozessmetrik als auch ein Grund zur Besorgnis. Siliziumnitridkeramiken werden hauptsächlich aufgrund ihrer außergewöhnlichen thermischen Eigenschaften im Aluminium- und Nicht—Eisenguss eingesetzt. Aber wie wirkt sich das auf die Anlagensicherheit aus?

Siliziumnitrid-Gießereiprodukte

Eine kontinuierliche real–Zeit-Temperaturmessung an mehreren Berührungspunkten im Schmelzmetall-Handhabungsprozess ist aus mehreren wichtigen Sicherheitsgründen unerlässlich. Erstens kann die Erzeugung schädlicher Luftschadstoffe (dh PAK) temperaturabhängig sein – obwohl die Steuerung der Schmelztemperatur mit der zur Beseitigung der spezifischen Toxinerzeugung erforderlichen Präzision möglicherweise unmöglich ist. Zweitens kann es wichtige Informationen für vorausschauende Wartungsstrategien liefern, die einen tiefgreifenden Einfluss auf die Anlagensicherheit haben können.

silicon nitride ceramics for greater quality assurance

Siliziumnitridkeramiken werden routinemäßig verwendet, um imm-Immersions-Thermoelemente an stillen und schnell fließenden Orten vor korrosiven Schmelzen zu schützen. Die abrasive und korrosive Natur von geschmolzenem Metall macht es schwierig, herkömmliche Thermoelemente in Schmelzeströmen zu installieren, da sich die Ummantelungen schnell zersetzen und einem von mehreren Versagensmechanismen erliegen. Darüber hinaus ist es nicht ungewöhnlich, dass Thermoelemente aufgrund von Wärmezyklen, die durch Ummantelungsmaterialien mit unzureichenden Wärmeleitfähigkeitseigenschaften hervorgerufen werden, driften.

Siliziumnitridkeramiken besitzen eine einzigartige Kombination von thermodynamischen Eigenschaften sowie eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen chemische Angriffe, was sie zur idealen Wahl für die Abschirmung von imm-Immersions-Thermoelementen macht. Syalon 101 ist beispielsweise eine Siliziumnitridkeramik mit hoher Leistung von -, die weltweit für ihre hervorragende Leistung bei direktem Kontakt mit nicht –Eisenschmelzen wie Aluminium und Zink bekannt ist. In ähnlicher Weise werden Siliziumnitride wie Syalon 101 routinemäßig zur Überwachung des Schmelzniveaus als Heiz- und Steigrohre verwendet.

Die nicht – Benetzungseigenschaften sowie die Korrosions- und Hochtemperaturbeständigkeit von Sialon-Heizrohren, Steigrohren und Thermoelement-Schutzhüllen erhöhen die Lebensdauer dieser wesentlichen Verbrauchsmaterialien im Vergleich zu kostengünstigem Stahl- oder Aluminiumtitanat erheblich, was wiederum zu einer Verringerung der Wartung und Reparaturen führt. Aufgrund der Art und des Umfangs solcher Halteöfen besteht jedes Mal, wenn ein Austausch erforderlich ist, ein inhärentes Sicherheitsrisiko.