معرفی المنت مولیبدن دی سیلیساید
المنت مولیبدن دی سیلیساید، دارای مقاومت اکسیداسیون در دماهای بالاست. این امر به دلیل تشکیل لایه محافظ نازک و چسبنده شیشه کوارتز روی سطح است. هنگامی که مولیبدن دی سیلیساید با اکسیژن هوا واکنش میدهد، لایه شیشه کوارتز تشکیل میشود که در زیر آن یک لایه نازک مولیبدن دی سیلیساید با میزان سیلیکون کمتر ( Mo5Si3) شکل میگیرد. هنگامی که المنت های مولیبدن دی سیلیساید، در دماهای تقریبی 1200 °C قرار می گیرند، انعطاف پذیری بیشتری پیدا می کنند در حالی که در دماهای پایین تردتر هستند. لایه سیلیکا قابلیت تمیز کردن خود از آلودگی های چسبنده را دارد.
المنت مولیبدن دی سیلیساید
انواع المنت MoSi2
مولیبدن دی سیلیساید، یک ماده منحصر بفرد همراه با بهترین خواص مواد سرامیکی و فلزی است. همانند مواد فلزی، این المنت دارای هدایت حرارتی و الکتریکی خوبی است و مانند مواد سرامیکی مقاوم در برابر خوردگی و اکسیداسیون میباشد و انبساط حرارتی پایینی دارد. تحت تاثیر شوک حرارتی قرار نگرفته و به اندازه کافی برای استفاده در کوره های دما بالا بعنوان المنت حرارتی تا سالهای زیادی مقاوم هستند.
مقاومت المنت مولیبدن دی سیلیساید به سرعت با دما افزایش می یابد. این بدین معنی است که وقتی المنت ها به یک ولتاژ ساده متصل میشوند، توان در دماهای کمتر بیشتر خواهد بود و بطور تدریجی با افزایش دما، کاهش می یابند. بنابراین منجر به کوتاه کردن زمان برای رسید به دمای کاری می شوند. علاوه بر این، با کاهش توان المنت ها، خطر فوق گداز کاهش می یابد.
مقاومت های المنت های مذکور بواسطه پیر شدن تغییر نمیکند، حتی بعد از این که برای مدت زمان طولانی در دماهای بالا قرار بگیرند. تنها یک کاهش کوچک (تقریباً 5%) در حین اولین دوره زمانی بوجود میآید. بدلیل این خواص یک المنت فرسوده یا شکسته را میتوان براحتی بدون این که دیگر المنت های متصل بصورت سری تحت تأثیر قرار گیرند را جایگزین و یا تعویض نمود.
خواص مکانیکی و فیزیکی المنت مولیبدن دی سیلیساید
مولیبدن دی سیلیساید، یک ماده منحصر بفرد همراه با بهترین خواص مواد سرامیکی و فلزی است. همانند مواد فلزی، این المنت دارای هدایت حرارتی و الکتریکی خوبی است و مانند مواد سرامیکی مقاوم در برابر خوردگی و اکسیداسیون میباشد و انبساط حرارتی پایینی دارد. تحت تاثیر شوک حرارتی قرار نگرفته و به اندازه کافی برای استفاده در کوره بعنوان المنت حرارتی تا سالهای زیادی مقاوم هستند.
مقاومت المنت مولیبدن دی سیلیساید بطور تندی با دما افزایش مییابد . این بدین معنی است که وقتی المنت ها به یک ولتاژ ساده متصل میشوند، توان در دماهای کمتر بیشتر خواهد بود و بطور تدریجی با افزایش دما، کاهش مییابند. بنابراین منجر به کوتاه کردن زمان برای رسید به دمای کاری می شوند.
علاوه بر این، با کاهش توان المنت ها، خطر فوق گداز کاهش مییابد. مقاومت های المنت های مذکور بواسطه پیر شدن تغییر نمیکند، حتی بعد از این که برای مدت زمان طولانی در دماهای بالا قرار بگیرند. تنها یک کاهش کوچک (تقریباً 5%) در حین اولین دوره زمانی بوجود میآید. بدلیل این خواص یک المنت فرسوده یا شکسته را میتوان براحتی بدون این که دیگر المنت های متصل بصورت سری تحت تأثیر قرار گیرند را جایگزین و یا تعویض نمود
بعضی از خواص مکانیکی و فیزیکی المنت های حرارتی الکتریکی کانتال در جدول زیر گردآوری شده است.
| نوع خواص | مشخصه (واحد) | ||
| استحکام کششی در 1550°C | 100MPa ± 25% | ||
| استحکام خمشی در 20°C | 450 MPa ± 10% | ||
| استحکام فشاری در 20°C | 1400-1500 MPa | ||
| چقرمگی شکست (KIC) در 20°C | 3-4 MPa.m1/2 | ||
| سختی (HV) در 20°C | 9 GPa | ||
| دانسیته کانتال 1700 و 1800 | 5.6 g/cm3 | ||
| دانسیته کانتال 1900 | 6.5 g/cm3 | ||
| تخلخل | < 1% | ||
| هدایت حرارتی | |||
| 20-600°C | 30 Wm-1K-1 | ||
| 600-1200°C | 15 Wm-1K-1 | ||
| ضریب انبساط خطی | K-1 10-6 × 7-8 | ||
| ظرفیت حرارتی ویژه در 20°C | 0.42 kJ kg-1K-1 | ||
| ضریب انتشار | 0.70 – 0.80 | ||
مقاومت شیمیایی در برابر اتمسفرهای مختلف
المنت مولیبدن دی سیلیساید،میتواند در اغلب کوره های اتمسفر مورد استفاده قرار بگیرد. مطلوب ترین آنها اتمسفرهای اکسیدی همچون هوا، دی اکسید کربن و بخار آب است. اما المنت های کانتال میتوانند در اتمسفرهای خنثی، احیایی و کربورایزینگ نیز بطور موفقیت آمیزی مورد استفاده قرار گیرند. در جدول زیر ماکزیمم دماهای پیشنهاد شده برای انواع مختلف المنت های کانتال را در بعضی از اتمسفرهای کوره و گازها نشان میدهد.
ماکزیمم دماهای پیشنهادی برای المنت های کانتال در اتمسفرهای مختلف [1].
| نوع المنت کانتال | 1700 | 1800 | 1900 |
| اتمسفر | °C | ||
| هوا | 1700 | 1800 | 1850 |
| نیتروژن | 1600 | 1700 | 1800 |
| آرگون/هلیوم | 1600 | 1700 | 1800 |
| هیدروژن خشک، نقطه شبنم -80°C | 1150 | 1150 | 1150 |
| هیدروژن مرطوب، نقطه شبنم 20°C | 1450 | 1450 | 1450 |
| Endogas (به عنوان مثال: 40%N2 ، 40%H2 و 20% CO) | 1400 | 1450 | 1450 |
| آمونیای ترک خورده و به طور جزیی سوخته | 1400 | 1400 | 1400 |
ماکزیمم دماهای پیشنهادی برای المنت های مولیبدن دی سیلیساید در اتمسفرهای مختلف
| نوع المنت | 1700 | 1800 | 1900 |
| اتمسفر | °C | ||
| هوا | 1700 | 1800 | 1850 |
| نیتروژن | 1600 | 1700 | 1800 |
| آرگون/هلیوم | 1600 | 1700 | 1800 |
| هیدروژن خشک، نقطه شبنم -80°C | 1150 | 1150 | 1150 |
| هیدروژن مرطوب، نقطه شبنم 20°C | 1450 | 1450 | 1450 |
| Endogas (به عنوان مثال: 40%N2 ، 40%H2 و 20% CO) | 1400 | 1450 | 1450 |
| آمونیای ترک خورده و به طور جزیی سوخته | 1400 | 1400 | 1400 |
خواص منحصر به فرد المنت
- المنتها میتوانند در اتمسفر اکسیدی تا دمای المنت 1850 °C مورد استفاده قرار گیرند.
- طول عمر بالا همراه با سهولت در جایگزینی المنت های فرسوده، منجر به استفاده بهینه از کوره و کاهش هزینه های نگهداری میشود.
- المنت های جدید و قدیمی میتوانند بصورت سری به هم متصل شوند.
- قابلیت اعمال میزان توان بالا را دارند.
المنت ها و تیوب ها
معمول ترین المنت مورد استفاده، المنت دوشاخه U شکل است. منطقه حرارتی به ترمینال هایی که قطری دو برابر منطقه حرارتی دارند، جوش داده میشوند. المنت دوشاخه میتواند 45° یا 90° در منطقه حرارتی یا در ترمینال ها خم شود .
المنت های دوشاخه با انتهای صاف و مستقیم با مشخصات زیر معرفی میشوند:
- کیفیت
- قطر منطقه حرارتی (mm)
- قطر انتها (mm)
- طول انتها برحسب میلیمتر یا اینچ (Lu )
- طول منطقه حرارتی بر حسب میلیمتر یا اینچ (Le)
- فاصله بین مراکز شاخه ها برحسب میلیمتر یا اینچ (a)
ماکزیمم طول منطقه حرارتی وابسته به دمای المنت است. برای مثال می توان به المنت KANTHAL SUPER 1700 9/18 اشاره نمود که پارامترهای آن عبارتند از:
Lu = 450 (17.7 in) ; Le = 560 (22 in.) ; a = 60 (2.36 in)
