Wadah Silikon Karbida Vs Wadah Grafit - Apa Perbedaannya

Pendahuluan

Properti termasuk kepadatan dan ketahanan panas dibandingkan antara  Wadah Silikon Karbida vs Wadah Grafit. Kepadatan grafit sekitar 1,8-2,1 g/cm³ dan tidak akan hancur pada suhu hingga 3000 ° C. Oleh karena itu, cawan lebur SiC memiliki densitas mendekati 3,1 g/cm³, dan tahan dengan baik pada suhu sekitar 1600 °C. Keduanya berfungsi dalam tungku panas. Cari tahu apa fungsi masing-masing dalam peleburan logam.

Apa Itu Wadah Grafit?

Cawan lebur grafit mencapai 3000 ° C. Itu panas! Ini melelehkan Al dan Cu. Ringan, karena kepadatannya 1,8 g/cm³. Kuat karena menggunakan SiO₂ pelapisan. Bahan ini memiliki aliran panas 200 W/m- K, kemampuan meleleh yang sangat baik.

Apa Itu Wadah Silikon Karbida?

Cawan lebur silikon karbida mencapai suhu 1600°C. Tetapi, ini lebih keras, dengan nilai 9 pada skala Mohs. Perbandingan di tengah, "Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida", menunjukkan bahwa wadah ini berat, yaitu 3,1 g/cm³. Ini berfungsi dalam pengecoran Fe dan Pb. Ini memiliki kekuatan 300 MPa.

Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida - Perbedaan Utama!

- Titik Leleh

Cawan lebur grafit meleleh pada suhu 3.650°C, tetapi SiC berhenti pada suhu 2.700°C. Hal ini memerlukan perubahan pada tungku. Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida menunjukkan SiC lebih cepat panas. Keduanya melelehkan logam secara berbeda.

Tugas panas tinggi tetapi pada suhu yang berbeda, mereka dapat bekerja dengan tepat untuk tungku dan paduan yang berbeda.

- Resistensi Kimia

Asam kuat mudah ditangani oleh SiC. Fluor tidak merusaknya. Di sini, Grafit tidak bekerja dengan baik. Perbandingan Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida menunjukkan SiC lebih tahan terhadap bahan kimia.

Ketika melibatkan garam cair, ini berguna. Mereka semua dapat menyesuaikan logam atau bahan kimia yang berbeda, tergantung pada apa yang mereka lakukan di dalam tungku.

- Porositas Material

Gas-gas lebih mudah masuk, karena grafit memiliki porositas 10 persen lebih banyak. Gas tidak dapat masuk dengan SiC saat melelehkan logam. Hal ini membantu logam tetap murni. Perbandingan Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida menunjukkan porositas SiC membuatnya lebih baik untuk kemurnian. Jika grafit digunakan dalam pengaturan seperti itu, maka gas dapat melemahkan proses.

- Konduktivitas Listrik

SiC tahan terhadap listrik dan grafit bersifat konduktif secara listrik. SiC memiliki 1.0e+06 Ω-cm, grafit 10⁶ Ω-cm, dan 105 S/m. Dalam tungku listrik ini adalah masalah. Peleburan busur listrik tergantung pada konduktivitas.

Pemanasan listrik lebih baik dengan grafit. Ini tidak cocok sebagai peleburan listrik, tetapi lebih dari cocok untuk isolasi. Elektroda grafit Jinsun Carbon menghantarkan listrik lebih baik untuk operasi tungku busur yang efisien.

- Stabilitas Termal

Mencapai perubahan panas yang cepat hingga 1.500°C, SiC mampu menyerap dan melepaskan perubahan panas yang ekstrem dibandingkan dengan bahan konvensional. Ketika suhu berubah, grafit dapat lebih mudah retak.

Karena alasan ini, SiC dapat beroperasi secara stabil di bawah perubahan panas yang cepat. Namun, setiap bahan cocok untuk penggunaan lain tergantung pada suhu di dalam tungku, dengan SiC memberikan kinerja terbaik ketika terjadi perubahan suhu tungku yang cepat.

- Ketahanan Oksidasi

Grafit teroksidasi pada suhu 450°C, tetapi SiC bertahan lebih kuat, hingga 1.000°C. SiC tetap kuat dalam oksigen. Hal ini memiliki keuntungan karena berada di lingkungan yang padat oksigen. Grafit harus dilindungi dari dirinya sendiri, jika tidak maka akan lebih cepat rusak. Dalam ketahanan oksidasi, SiC menang lagi, tetap utuh selama proses yang panas dan penuh oksigen.

- Penyerapan Panas

SiC menyerap lebih sedikit panas (pada 1,23 J/g-K) daripada grafit (pada 1,75 J/g-K), tetapi lebih cepat melepaskannya. Hal ini mengubah laju peleburan. Sebagai contoh, energi tungku dipengaruhi oleh penyerapan panas wadah pada logam yang mencair.

Cara masing-masing bahan menangani panas berbeda-beda. Akan sangat bermanfaat untuk mengetahui wadah apa yang digunakan untuk pekerjaan logam tertentu. Untuk peleburan logam berkinerja tinggi, kami elektroda grafit diekspor ke lebih dari 30 negara.

Tabel tentang Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida - Perbedaan Utama!

Konduktivitas Termal dan Ketahanan Panas Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida!

- Efisiensi Perpindahan Panas

Grafit memindahkan panas lebih cepat pada suhu 700 W/m-K. SiC memindahkan panas pada suhu 360 W/m-K  Wadah Silikon Karbida vs Wadah Grafit menunjukkan bahwa SiC melelehkan besi (Fe) secara merata. Untuk perubahan panas yang lebih cepat, grafit lebih baik. Setelan yang berbeda bekerja pada berbagai jenis logam seperti aluminium (Al).

- Suhu Operasi Maksimum

SiC dapat mencapai suhu 1600°C sedangkan grafit mencapai 3000°C. Hasilnya, Grafit sangat cocok untuk tugas-tugas yang sangat panas. Akhirnya mereka melelehkan benda-benda ini seperti baja. SiC menangani pekerjaan umum. Perbedaan suhu adalah kunci dalam perdebatan Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida.

- Retensi Panas

Grafit menahan panas lebih lama. SiC memiliki 0,75 J/g-K sedangkan SiC memiliki 0,7 J/g-K. Itu berarti SiC mendingin lebih cepat. Bagaimana mereka berperilaku terhadap logam seperti tembaga (Cu) berbeda. Jika pemanasan membutuhkan waktu lebih lama, maka grafit adalah bantuan yang sangat baik, sehingga digunakan dalam banyak proses.

- Degradasi Termal

Grafit tahan terhadap panas tinggi. Pada suhu 1600°C, SiC mulai rusak. Ini tahan hingga 2000 ° C. Perbedaan itu membuat Grafit bertahan lebih lama. SiC retak dalam panas yang hebat. Dan masa pakainya tergantung pada panas.

- Kisaran Suhu

Grafit stabil dari suhu kamar hingga 3000°C dan suhu kerja dari -50°C hingga 2500°C. Kisaran suhu SiC adalah -20°C hingga 1600°C. Mereka melakukan pekerjaan yang berbeda.

Daya Tahan dan Kekuatan Mekanis pada Cawan Beku Grafit dan Silikon Karbida!

- Ketangguhan Fraktur

Wadah grafit kuat pada 4 MPa√m. Lebih tangguh pada 9 MPa√m dengan wadah silikon karbida (SiC). Dapat menahan lelehan yang lebih panas hingga 1800°C. Dinding yang lebih tebal menghentikan keretakan. Selain itu, ini bagus jika tekanannya 3000 psi.

- Kekuatan Tekan

Beban berat dapat dibawa. Grafit menghancurkan pada 40 MPa. SiC adalah 300 MPa. Logam cair pada suhu lebih dari 1600°C dilindungi oleh ini. Cawan lebur SiC lebih tebal. Mereka bertahan melalui lelehan. Dengan tekanan 1000 kg/cm², ia bekerja.

- Ketahanan aus

Ketahanan aus cawan lebur hingga 1650°C. Silikon karbida bertahan lebih lama. Hal ini membuatnya lebih kuat daripada cawan lebur grafit. Dalam 200 lelehan, SiC tahan terhadap gesekan. Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida menunjukkan bahwa SiC lebih sedikit aus. Ini mencapai kekerasan permukaan 25 GPa, lebih tinggi dibandingkan dengan grafit pada 15 GPa.

- Perambatan Retak

Cawan lebur SiC juga lebih lambat mengalami keretakan. Pemuaian termalnya memiliki nilai 4,6 μm/m°C. Pada suhu 7,4 μm/m°C, grafit mengembang. Di bawah panas, wadahnya kuat. Uji Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida menunjukkan lebih sedikit retakan. Hal ini bagus untuk keamanan logam cair, khususnya pada suhu 1600°C.

- Resistensi Dampak

Cawan lebur menahan benturan dengan baik. Grafit menyerap energi 80 J. Menyerap 200 J. Cawan lebur SiC lebih tangguh karenanya. Saat terjatuh, mereka tidak akan mudah pecah. Terlebih lagi, mereka tetap kuat saat suhu berubah. Dengan berat 2,1 g/cm³, SiC paling efektif.

Komposisi dan Struktur Material!

- Kandungan Karbon

Grafit memiliki karbon 95%. 70%-nya adalah Silikon karbida (SiC). Atom-atomnya saling menempel erat. Grafit memiliki ikatan C-C yang lebih ringan. SiC menambahkan atom silikon. Itu membuatnya kuat pada suhu 2500°C. Pada suhu +3000°C, grafit meleleh dengan lebih baik. Keduanya bekerja secara berbeda! Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida menunjukkan bagaimana tingkat karbon mengubah kecepatan pemanasan logam.

- Penjajaran Butir

Butiran SiC berukuran 12 mikron. Butiran grafit lebih besar yaitu 16 mikron. Hal ini membuat permukaan lebih halus karena butirannya lebih kecil. Hal ini membantu logam tidak lengket! Dalam hal kekuatan, ketangguhan patah untuk SiC adalah 50 MPa berbeda dengan grafit yang hanya 30 MPa. Retakan dikontrol oleh arah butiran. Hal ini membantu menjaga cawan lebur tetap bekerja keras!

- Kisi Kristal

Jarak kisi 3,35 Å dari grafit. Lebarnya 7,48 Å dan dengan demikian lebih keras. Pada suhu 2000°C, SiC memiliki bentuk yang lebih baik. Atom silikon dalam ikatannya membuatnya seperti itu. Panas mengalir secara berbeda pada struktur kisi. Desain Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida menunjukkan perbedaan ini dengan jelas.

- Ikatan Molekuler

Ini berarti ikatan SiC memiliki energi 452 kJ/mol. Grafit memiliki 348 kJ/mol ikatan karbon. Namun demikian, ikatan Si-C cukup tahan terhadap keretakan panas! Menurut para delegasi, grafit bagus dalam menahan perubahan panas yang tiba-tiba. Mereka kokoh untuk cara mereka bereaksi, tetapi fleksibel. Kedua jenis ini bagus untuk pekerjaan pemanasan yang berbeda-beda pada suhu tinggi!

- Kepadatan Material

Namun demikian, SiC juga lebih padat (3,1 g/cm³). Grafit hanya 1,9 g/cm³, jadi jelas tidak terlalu padat. Hal itu memperlambat panas dan menangani lebih banyak tekanan. Keduanya berbeda dari cara mereka bereaksi terhadap berat. Suhu pada 2500°C dapat ditangani oleh SiC yang padat. Grafit lebih ringan sehingga lebih cepat panas. Kedua bahan tersebut bekerja sangat keras untuk melelehkan logam!

Perbedaan Performa dalam Aplikasi Industri Tertentu!

- Pengecoran Baja

Baja panas meleleh pada suhu 1.500°C. Cawan lebur SiC memberikan ketahanan terhadap guncangan yang disebabkan oleh perubahan panas. Namun, keduanya menahan panas dengan cepat, 130 W/m-K. Keduanya menangani 15 ton baja setiap hari. Dapat bertahan dalam 3.000 siklus pemanasan. Tungku daya 200 kW bekerja lebih baik karena wadahnya.

- Pengecoran Perhiasan

Emas meleleh pada suhu 1.064°C. Pengecoran dalam cawan lebur SiC berlangsung selama 200 siklus. Kontaminasi kurang dari 0,01% dicegah dengan grafit, dan pencampuran emas tidak mempengaruhi penyerapan emas. Mesin 2 kw cepat panas.

Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida menunjukkan kinerja yang lebih baik dalam pengecoran vakum pada tekanan 2 bar. Keduanya juga menghasilkan cincin mengkilap yang bagus.

- Peleburan Aluminium

Aluminium meleleh pada suhu 660°C. Wadah Silikon Karbida vs Wadah Grafit membantu mempercepat pemanasan, hingga 2°C/menit. 1.200 siklus menunjukkan jenis SiC lebih tahan terhadap keretakan. Ini digunakan dalam tungku 5 kW. Produksi 10% yang lebih banyak melelehkan aluminium sedikit lebih cepat juga. Cawan lebur dapat menampung 50 kg.

- Manufaktur Keramik

Untuk membuat keramik, suhu yang dibutuhkan mencapai 1.400°C. Pemanasan cepat yang diukur hingga 3°C/s ditangani oleh cawan lebur SiC. Ini membuatnya tetap bersih, tidak ada kontaminasi logam karena jenis grafit. Mereka masing-masing bekerja dalam tanur hingga 50 liter. Ini bertahan 800 siklus pada suhu 1.200°C. Itu membantu dalam membuat keramik yang halus.

- Pengolahan Kimia

Reaktor dapat mencapai suhu 1.200°C. Crucible grafit tahan terhadap asam dan tahan lebih lama. SiC juga dapat menahan tekanan tinggi - hingga 2.500 PSI. Ini membuat reaksi lebih cepat. Dalam reaktor 100 liter, reaktor ini memanaskan aliran termal 90 W/m-K. Dalam reaktor 100 kW, reaktor ini juga cukup solid dalam menangani panas.

Wadah Mana yang Tepat untuk Proses Anda?

- Suhu Pengoperasian

Hingga 3.000 ° C bisa menjadi panas, grafit. SiC sendiri tetap berada pada suhu 1.600°C yang dingin. Hal ini mempengaruhi aliran panas. Dengan mengelola suhu secara berbeda. SiC memiliki konduktivitas termal 120 W/m-K, yang membantu pendinginan atau pemanasan dengan cepat. Kecepatan proses Anda tergantung pada pilihan yang tepat. Begitulah cara "Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida" berkinerja di bawah panas. Masing-masing sesuai dengan kebutuhan yang berbeda.

- Reaktivitas Material

Grafit bereaksi di atas 450°C. SiC tetap aman hingga 1.600°C. Lebih sedikit reaksi yang terjadi di dalam. Tingkat ekstraksi SiC adalah 0,1 µm/tahun. Itu membuat segalanya tetap bersih. Ini mencegah masalah pada tungku. Reaktivitas mengubah bagaimana "Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida" berperilaku dengan gas atau bahan kimia. Menjaga segala sesuatunya tetap murni berarti memilih dengan bijak.

- Durasi Proses

Grafit dapat bertahan selama 1.200 siklus. SiC dapat bertahan 2.500 siklus. Untuk SiC, tingkat keausan 0,5 mm/tahun. Mereka tetap kuat lebih lama. Waktu proses Anda dipengaruhi oleh setiap siklus. SiC memiliki nilai 9 pada skala Mohs untuk kekerasan. Daya tahan yang lebih baik berarti proses yang lebih lama membutuhkan daya tahan yang lebih baik. Hal ini membuat proses anda menjadi lancar dan ekonomis.

- Kompatibilitas Logam

Grafit melelehkan baja. SiC melelehkan tembaga, kuningan, dan aluminium. Porositas SiC adalah 8%. Logam yang berbeda bekerja dengannya. Meleleh dengan bersih adalah tentang kompatibilitas. Itu membuat logam tetap murni. Ekspansi termal SiC adalah 4,3 µm / m ° C. Jangan mencemari dengan logam.

- Kendala Anggaran

SiC berharga $100, meskipun grafit hanya $50. Hal ini berdampak pada rencana keuangan Anda. Mereka memakai secara berbeda. SiC bertahan lebih lama dan pada akhirnya, menghemat uang Anda. Namun, harga setiap wadah menentukan cara kerjanya. Menghemat uang untuk membayar penggantian. Pilihlah dengan bijak. Semakin banyak Anda membayar untuk sesuatu dan semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk sampai, semakin banyak yang akan Anda keluarkan.

Kesimpulan

Wadah Grafit vs Wadah Silikon Karbida membandingkan panas, kekuatan, dan banyak lagi. Oksidasi 1.000°C menahan SiC, tetapi grafit hanya dapat menangani 450°C. Grafit memanas dengan cepat dengan aliran termal 700 W/m-K. Lihatlah di JINSUNCARBON.