碳化硅辊棒,也常被称为碳化硅辊或SIC辊(其中SIC是碳化硅的英文缩写),是一种采用高性能工程陶瓷——碳化硅为主要原料,经过特殊工艺(如反应烧结、无压烧结或重结晶)制成的管状或棒状高温承重部件。
它是现代工业窑炉,特别是高温辊道窑的核心关键部件,其性能直接决定了窑炉的生产效率、产品质量和运行成本。
碳化硅材料赋予了辊棒卓越的性能,使其远超传统的氧化铝或金属辊棒:
极高的耐高温性:可在1200℃ - 1600℃ 的长期高温环境下稳定工作,短期最高使用温度可达1700℃以上。
出色的高温强度与刚性:高温抗弯强度高,抗蠕变能力强,在长期高温载荷下不易变形弯曲,能稳定支撑被烧制的产品(如瓷砖、锂电池材料)。
优异的热稳定性与抗热震性:对窑炉内温度骤升骤降的适应性极强,不易因冷热冲击而开裂,适合快速烧成工艺。
高硬度与耐磨性:表面硬度高,能抵抗粉料和产品移动带来的磨损,使用寿命长。
良好的抗氧化与耐腐蚀性:在氧化和还原气氛中均表现稳定,能抵抗窑炉内产生的某些化学腐蚀。
优异的导热性:导热系数远高于其他陶瓷材料,有助于窑内温度均匀分布,提升产品烧成质量。
碳化硅辊棒是高温、精密、快速烧成工艺的首选载体,主要应用于:
建筑陶瓷行业:生产抛光砖、釉面砖、微晶石、仿古砖等高端瓷砖的辊道窑核心部件。
锂电新能源行业:用于锂电池正负极材料(如磷酸铁锂、三元材料)烧结的推板窑和辊道窑。
电子陶瓷行业:烧结电子基片、磁性材料、MLCC等。
特种陶瓷行业:用于结构陶瓷、功能陶瓷等高温烧结。
其他领域:玻璃热处理、冶金、化工等领域的高温输送设备。
根据制造工艺和微观结构的不同,市场上主流的碳化硅辊棒可分为:
反应烧结碳化硅辊棒
特点:密度高、强度高、致密性好、成本相对较低。是目前应用最广泛的类型。
工艺:将碳化硅粉、碳粉与粘结剂混合成型后,在高温下与熔融硅反应,生成新的碳化硅将坯体结合。
重结晶碳化硅辊棒
特点:纯度极高(>99%)、高温性能极其优异、抗氧化性更强、使用寿命更长,但成本也最高。
工艺:在极高温度(>2000℃)下,通过碳化硅晶体的蒸发-凝聚机制实现烧结,不含任何金属硅等第二相。
无压烧结碳化硅辊棒
特点:性能介于反应烧结和重结晶之间,具有良好的综合性能,是重要的发展方向。
工艺:通过添加少量烧结助剂,在常压高温下烧结而成。