لوحة ترسيب كربيد السيليكون المستخدمة في الفرن عالي الحرارة

وصف موجز للمنتج

تُعدّ لواحي التلبيد من كربيد السيليكون منتجًا متقدمًا ناتجًا عن التطورات التكنولوجية الحديثة في مجال درجات الحرارة العالية. وباستغلال قوة علوم المواد، أقامت هذه اللواحي خط دفاع قوي وموثوق وفعال لمعالجة درجات الحرارة العالية في التصنيع المتطور. فهي لا تُعتبر مجرد أدوات لدعم المواد فحسب، بل تُعد حاملات تكنولوجية حيوية تعزز المستوى العام لعمليات التلبيد، وتُحقق خفض التكاليف وتحسين الكفاءة، وتساهم في القفزة النوعية في الجودة. وفي مسار دعم تطوير صناعات السيراميك المتقدمة والمواد الجديدة، تواصل هذه اللواحي أداء دور جوهري لا يمكن الاستغناء عنه.

تفاصيل وصف المنتج

• 1. القوة العالية المطلقة عند درجات الحرارة العالية ونقطة تليين الحِمْل: هذه هي الميزة البارزة لألواح كربيد السيليكون الحاملة. فهي قادرة على الحفاظ على قوة ميكانيكية عالية جدًا حتى في درجات حرارة تصل إلى 1600°م أو أكثر، مع مقاومة انحناء تفوق بكثير تلك الخاصة بمواد الألومينا. ويتيح لها ذلك تحمل الأجسام الخزفية غير المشبعة الثقيلة دون أن تشوه أو تنهار، مما يضمن الاستقرار الهندسي للمنتج أثناء عملية التلبيد. وهي مناسبة بشكل خاص للسيراميك الإلكتروني أو السيراميك الهيكلي الذي يتميز بمعدلات تقلص عالية أثناء التلبيد وهياكل دقيقة.
• **2. توصيل حراري ممتاز**: تبلغ التوصيلية الحرارية للكاربيد السيليكوني أكثر من عشر مرات من الألومينا. يعني هذا الخصائص أن الحرارة يمكن أن تنتقل بسرعة وبشكل متساوٍ خلال عملية تسخين وتحميص الفرن من خلال اللوحة الداعمة إلى المنتج المشكّل، مما يقلل بشكل فعال من الفروق في درجة الحرارة داخل الفرن ويتجنب مشاكل مثل التشققات أو التشوهات أو اختلاف اللون في المنتج الناتجة عن التسخين غير المتكافئ، وبالتالي يحسن بشكل كبير من اتساق المنتج ومعدل الإنتاج.
• 3. مقاومة استثنائية للصدمات الحرارية: بفضل توصيله الحراري العالي ومعامل التمدد الحراري المعتدل، يمكن للوح العازل كربيد السيليكون التعامل بسهولة مع الإجهاد الحراري الهائل الناتج عن الزيادة السريعة في درجة الحرارة والتبريد المفاجئ في الأفران. كما أنه أقل عرضة للتشقق بسبب التغيرات الحادة في درجات الحرارة، ويتميز بعمر خدمة طويل، ويقلل من تكرار التوقف لإعادة التركيب أثناء الإنتاج، ويعزز كفاءة الإنتاج المستمر.
• 4. مقاومة تآكل واستقرار كيميائي مرتفعة جدًا: عند درجات الحرارة العالية، يمكن لكربيد السيليكون مقاومة تآكل معظم الأحماض والقواعد والمعادن المنصهرة والأملاح. ولا يميل إلى التفاعل كيميائيًا مع المادة المحروقة أو غلاف الفرن، وبالتالي يتجنب تلوث المنتج والالتصاق بالسطح، مما يضمن نقاء وجودة سطح المنتج.

  
ثانيًا. مزايا التصميم الهيكلي والتطبيق

إن صفائح كربيد السيليكون الحديثة المحملة ليست مجرد صفائح مسطحة؛ بل إن تصميمها الهيكلي ذكي للغاية. وعادةً ما يتم تصميم هذه الصفائح بفتحات أو شقوق مرتبة بعناية. وهذه الهياكل لا تهدف فقط إلى تقليل وزنها الذاتي، بل والأهم من ذلك إلى تحسين تدفق الهواء داخل الفرن، مما يضمن توزيع الهواء الساخن بالتساوي على كل طبقة من المنتجات، ويقلل بشكل أكبر من وجود مناطق حرارية ميتة.

في التطبيقات العملية، تنعكس هذه الخصائص في المزايا الكبيرة التالية:

• تعزيز كثافة التحميل**: نظرًا لقوتها العالية، يمكن تصنيع صفائح كربيد السيليكون أرق أو يمكنها تحمل أوزان أكبر عند نفس السُمك، مما يسمح بوضع المزيد من المنتجات داخل حجم فرن محدود، وبالتالي زيادة الإنتاجية لكل دورة تشغيل.
• **توفير الطاقة والحد من الاستهلاك**: التوصيلية الحرارية العالية تُقلل من دورة التلبيد، وتحسّن معدل دوران الفرن، وتُقلل مباشرةً من استهلاك الطاقة لكل وحدة من المنتج.
• **ضمان جودة المنتج**: الحقل الحراري الموحّد وبيئة الدعم المستقرة هما شرطان أساسيان لإنتاج مكونات السيراميك عالية الأداء والدقة مثل المكثفات السيراميكية متعددة الطبقات (MLCC)، والأ(substrates) السيراميكية الألومينا، ومُقطِعات السيراميك.

 

ثالثاً: مجالات التطبيق والآفاق المستقبلية

تم استخدام ألواح كربيد السيليكون الداعمة على نطاق واسع في:

• السيراميك الإلكتروني: المكثفات السيراميكية متعددة الطبقات (MLCC)، substrates السيراميك الألومينا/نتريد الألومنيوم، السيراميك الكهروإجهادي، إلخ.
• السيراميك الهيكلي: أدوات القطع السيراميكية، المكونات المقاومة للتآكل، قضبان الأسطوانات السيراميكية، إلخ.
• علم المعادن بالمسحوق: التلبيد عالي الحرارة للسبائك المعدنية الملصوقة، المواد المغناطيسية، إلخ.

 

رابعاً: الاستخدام والصيانة

على الرغم من الأداء الممتاز للوحة الحرارية المصنوعة من كربيد السيليكون، إلا أنها تظل في جوهرها سيراميكية، وتتمتع بدرجة معينة من الهشاشة. لذلك، يجب التعامل معها بعناية ووضعها بلطف أثناء النقل وتحميل الفرن لتجنب التأثيرات الميكانيكية. ومع ازدياد عدد مرات الاستخدام، ستتناقص قوتها تدريجيًا، مما يتطلب فحصًا دوريًا واستبدالًا في الوقت المناسب لمنع الخسائر الكبيرة الناتجة عن الكسر أثناء الإنتاج.