Siyah silisyum karbür neden yıldırımsavar valf plakalarının hammaddesi olarak kullanılabilir?
Yıldırım tutucu valf plakalarının üretiminde siyah silisyum karbürün seçimi esas olarak benzersiz fiziksel ve kimyasal özelliklerine dayanmaktadır. Belirli nedenler şunlardır:
1. Doğrusal olmayan direnç özellikleri ve elektriksel özellikler
Siyah silisyum karbür doğrusal olmayan iletkenlik özelliklerine sahiptir, yani direnç yüksek voltaj altında önemli ölçüde azalır ve düşük voltaj altında yüksek direnç durumunda kalır. Bu özellik yıldırım tutucu valf plakasının temel işleviyle tutarlıdır: yıldırım aşırı voltajı oluştuğunda deşarj akımını hızla iletir ve güç frekansı sürekli akımını engellemek için normal voltaj altında yüksek direnç durumunu geri yükler.
Yüksek ısı iletkenliği (120-160 W/m·K ısı iletkenliği) ve düşük ısıl genleşme katsayısı sayesinde yıldırım düşmelerinin yüksek enerjili etkisini etkili bir şekilde dağıtabilir ve yerel aşırı ısınmayı veya malzeme kopmasını önleyebilir.
2. Kimyasal kararlılık ve yüksek sıcaklık direnci
Siyah silisyum karbür yüksek sıcaklıklarda (1600℃’den fazla sıcaklığa dayanabilir) ve aşındırıcı ortamlarda kararlılığını koruyabilir ve sıklıkla yüksek gerilim arklarına ve kimyasal aşınmaya dayanıklı yıldırımdan korunma valf plakalarında kullanılmaya uygundur.
Parçacık boyutu ve sinterleme işlemi ayarlanarak, ani sıcaklık değişimlerinden kaynaklanan malzeme yorulma arızasını önlemek için termal şok direnci daha da artırılabilir.
3. Üretim süreci uyarlanabilirliği
Siyah silisyum karbür, mikro toz kaplama, yüksek sıcaklıkta sinterleme ve diğer işlemler yoluyla yıldırımsavarların malzeme tekdüzeliği ve mekanik mukavemet gereksinimlerini karşılamak için yüksek yoğunluklu bir valf plakası yapısına dönüştürülebilir. Örneğin, valf plakasının dinamik tepki performansı, su kaplama yöntemi kullanılarak seramik alt tabakanın yüzeyine mikro tozun eşit şekilde kaplanmasıyla optimize edilebilir.
4. Ekonomik verimlilik ve olgun uygulama
Diğer yarı iletken malzemelerle (çinko oksit gibi) karşılaştırıldığında, siyah silisyum karbürün hazırlama süreci olgun ve düşük maliyetlidir ve alümina gibi malzemelerle birleştirildikten sonra valf plakasının elektriksel performansı daha da iyileştirilebilir.
Özet
Doğrusal olmayan direnç özellikleri, termal kararlılığı ve proses uyumluluğu nedeniyle siyah silisyum karbür, yıldırımdan korunma valf plakaları için ideal bir malzeme haline gelmiş olup, ekipmanın aşırı koşullar altında güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlayarak hizmet ömrünü uzatmaktadır.