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碳化硅耐腐換熱器是一種利用硅陶瓷材料作為傳熱介質的防腐型換熱器。由于硅陶瓷具有耐腐蝕、耐高溫、高熱導、高硬度、耐磨等優(yōu)良特性,硅陶瓷換熱器適合高溫、耐腐蝕惡劣環(huán)境的使用要求。
碳化硅耐腐換熱器是一種利用硅陶瓷材料作為傳熱介質的防腐型換熱器。由于硅陶瓷具有耐腐蝕、耐高溫、高熱導、高硬度、耐磨等優(yōu)良特性,硅陶瓷換熱器適合高溫、耐腐蝕惡劣環(huán)境的使用要求。
一、核心材料:碳化硅(SiC)特性
1. 材料本質
化學式:SiC,硅與碳的共價鍵非金屬化合物,硬度僅次于金剛石(莫氏硬度 9.2)。
晶型結構:α-SiC(六方晶系,2400℃高溫穩(wěn)定)
β-SiC(立方晶系,2127℃發(fā)生相變)
工業(yè)級純度:SiC含量 ≥95%,顏色分為黑色(高韌性)與綠色(高研磨性)。
2. 極端環(huán)境耐受性
性能指標 | 參數值 |
最高使用溫度 | 1600℃(長期) / 1750℃(短期) |
熱導率(20℃) | 59 W/(m·K) |
線膨脹系數 | 5.0×10??/℃(25~1000℃) |
耐壓強度 | 1029 MPa |
耐腐蝕性 | 關鍵優(yōu)勢 |
? 耐酸 | 耐受沸點HCl、H?SO?、HNO?、HF |
? 耐堿限制 | 熔融堿(如NaOH)及濃磷酸腐蝕 |
? 抗氧化 | 1350~1600℃形成SiO?保護層 |
二、碳化硅換熱器核心優(yōu)勢
1. 耐腐蝕性
適用介質:
強酸(硫酸、鹽酸、硝酸混合酸除外)
氯氣(<600℃)、高溫煙氣
熔鹽、高純度化學品
2. 高溫穩(wěn)定性
工作范圍:-50℃至 1600℃(設計壓力≤6.4MPa)
抗熱震性:低膨脹系數 + 高導熱性,耐受急冷急熱(ΔT > 500℃/min)。
3. 傳熱效率
熱導率達 59 W/(m·K)(約為不銹鋼的15倍),顯著提升換熱效率。
三、應用領域
行業(yè) | 適用場景 |
化工 | 強酸反應釜余熱回收、氯堿生產 |
環(huán)保 | 高溫煙氣處理(SCR脫硝)、危廢焚燒 |
新能源 | 多晶硅生產、熔鹽儲能系統(tǒng) |
半導體 | 高純電子化學品冷卻 |
航空航天 | 火箭推進劑熱管理 |
四、技術參數
項目 | 指標 |
設計壓力 | ≤10 MPa(定制款) |
設計溫度 | -196℃ ~ +1650℃ |
密封形式 | 全焊接/模塊化法蘭 |
流道設計 | 蜂窩狀/微通道(壓降降低40%) |
五、使用限制
禁用工況:
濃磷酸(>230℃分解)
熔融堿金屬(如NaOH, KOH)
氫氟酸-硝酸混合酸
安裝要求:
避免機械撞擊(硬度高但脆性大)
支撐結構需預留熱膨脹空間
六、維護與壽命
清洗方式:高壓水射流(禁用金屬刷)
設計壽命:
常規(guī)工況:≥10年
強腐蝕環(huán)境:≥5年(需年度檢測)
七、材料認證
化學兼容性:通過ISO 2812-4標準(180天腐蝕試驗)
安全認證:ASME U鋼印、PED 2014/68/EU
提示:本產品需定制設計,請?zhí)峁┙橘|成分、溫度曲線及流量參數。
附:碳化硅耐腐蝕速查表
介質 | 濃度 | 溫度上限 | 耐受性 |
硫酸 | 98% | 200℃ | ? |
鹽酸 | 36% | 沸點 | ? |
硝酸 | 65% | 100℃ | ? |
氫氟酸 | >10% | 25℃ | ? |
熔融氫氧化鈉 | - | 300℃ | ? |