01 de fevereiro de 2021

Termopares: Cerâmica Técnica em Tubos Sensores

Cerâmica técnica, também conhecida como cerâmica de engenharia ou cerâmica fina, é uma classe de alto desempenho de materiais inorgânicos conhecidos por resistir aos extremos dos ambientes industriais. Confiável por longos períodos de serviço nas condições mais desafiadoras, as cerâmicas técnicas são rotineiramente implantadas em condições em que outros materiais certamente falhariam. Embora as cerâmicas técnicas sejam um amplo grupo de ligas não metálicas com propriedades termodinâmicas e químicas variáveis, elas são unificadas por uma boa resistência à corrosão, desgaste e altas temperaturas - em relação a outros materiais de engenharia. 
Os produtos da Saint Gobain Specialty Ceramics permitem que os clientes resolvam problemas difíceis em aplicações de processamento térmico e químico, metrologia industrial, sensor de temperatura, brasagem, selos mecânicos, processamento de semicondutores, jato de areia e geração de energia renovável. O portfólio de Cerâmica Especializada consiste em mais de uma dúzia de produtos, vendidos como marcas conhecidas: materiais Hexoloy®, bicos Norbide®, materiais Noralide®, tapete Silit®
Isso significa que podem ser implantados em ambientes exigentes, como fundições, onde atmosferas de cementação, oxidação, nitretação e sulfuração - em conjunto com temperaturas operacionais superiores a 1,200 ° C (2,190 ° F) - causarão rápida degradação dos componentes metálicos.

Uso de cerâmicas técnicas para monitoramento de processos

O monitoramento do processo é um desafio nas fundições de vidro e metal. Amostrar temperaturas de fusão ou gás de combustão significa expor sondas sensíveis a ambientes corrosivos de alta temperatura.
Os termopares são usados ​​em todo o espectro da engenharia e da indústria para obter leituras de temperatura precisas in situ. Isso é calculado como uma função do diferencial de temperatura em uma junção entre dois fios sensíveis à temperatura - geralmente cromel-alumel, ou o que é conhecido como termopar Tipo K.

Embora confiáveis ​​e precisos em temperaturas acima de 1,000 ° C (1,832 ° F), os termopares são propensos à corrosão em atmosferas adversas e não podem suportar o choque térmico severo associado às aplicações de fundição. Além disso, a precisão das leituras de temperatura é relativa à integridade dimensional dos fios do termopar, o que significa que há baixa tolerância para expansão induzida termicamente.

Uma solução fácil para este problema é embainhar os termopares em um tubo de proteção composto de uma cerâmica técnica como alumina, carbeto de silícioou zircônia.

Cerâmica Técnica para Tubos Termopares

Embora alumina e zircônia possam ser usadas para tubos de proteção de termopar, o carboneto de silício de alta pureza oferece o melhor nível de desempenho devido à sua alta densidade, baixa porosidade e excelente condutividade térmica.

Na Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories, fornecemos um carboneto de silício alfa proprietário sob a As hastes Hexoloy® linha de produto. Antes de nossa oferta exclusiva de cerâmica técnica, o carboneto de silício era usado com moderação em aplicações de fundição devido a problemas associados com pureza e porosidade. Nosso carboneto de silício monofásico resolve esses desafios com excelente uniformidade e integridade química absoluta, oferecendo resistência universal à corrosão. Isso é obtido por meio de um processo de sinterização e extrusão sem pressão, que produz carboneto de silício de grão fino auto-aglutinado sem a necessidade de aglutinantes ou cargas.

Nosso Hexoloy® Os tubos de proteção de termopar de carboneto de silício são posteriormente ideais para tubos sensores de temperatura em ambientes de trabalho desafiadores, garantindo desempenho de longa duração para requisitos de manutenção reduzidos e maior tempo de atividade para processos críticos.

Interessado em aprender mais sobre aplicações técnicas de cerâmica?

Este artigo funciona como uma breve introdução à necessidade de bainhas de termopar de precisão e nossa solução exclusiva para esse desafio. Se desejar mais detalhes, você pode encontrar uma análise completa das especificações de nosso Hexoloy® Tubos sensores de SiC aqui.