Pourquoi le carbure de silicium noir peut-il être utilisé comme matière première pour les plaques de soupapes parafoudres ?
Le choix du carbure de silicium noir pour la fabrication des plaques de soupapes des parafoudres repose principalement sur ses propriétés physiques et chimiques uniques. Les raisons spécifiques sont les suivantes :
1. Caractéristiques de résistance non linéaire et propriétés électriques
Le carbure de silicium noir présente une conductivité non linéaire : sa résistance est considérablement réduite sous haute tension et reste élevée sous basse tension. Cette caractéristique est cohérente avec la fonction principale de la plaque de soupape du parafoudre : elle conduit rapidement le courant de décharge en cas de surtension due à la foudre et rétablit son état de haute résistance sous tension normale pour bloquer le courant continu à fréquence industrielle.
Sa conductivité thermique élevée (conductivité thermique de 120 à 160 W/m·K) et son faible coefficient de dilatation thermique peuvent disperser efficacement l’impact à haute énergie des coups de foudre et éviter une surchauffe locale ou une rupture du matériau.
2. Stabilité chimique et résistance aux hautes températures
Le carbure de silicium noir peut rester stable à des températures élevées (peut résister à plus de 1600℃) et dans des environnements corrosifs, et convient à une utilisation dans les plaques de soupapes parafoudres qui résistent fréquemment aux arcs à haute tension et à l’érosion chimique.
Français En ajustant la taille des particules et le processus de frittage, sa résistance aux chocs thermiques peut être encore améliorée pour empêcher la défaillance du matériau par fatigue causée par des changements brusques de température.
3. Adaptabilité du processus de production
Le carbure de silicium noir peut être transformé en une structure de plaque de soupape haute densité par revêtement de micro-poudre, frittage à haute température et d’autres processus pour répondre aux exigences des parafoudres en matière d’uniformité du matériau et de résistance mécanique. Par exemple, les performances de réponse dynamique de la plaque de soupape peuvent être optimisées en appliquant uniformément la micro-poudre sur la surface du substrat en céramique à l’aide de la méthode de placage à l’eau.
4. Efficacité économique et application mature
Comparé à d’autres matériaux semi-conducteurs (tels que l’oxyde de zinc), le processus de préparation du carbure de silicium noir est mature et peu coûteux, et après avoir été composé avec des matériaux tels que l’alumine, les performances électriques de la plaque de soupape peuvent être encore améliorées.
Résumé
En raison de ses caractéristiques de résistance non linéaire, de sa stabilité thermique et de son adaptabilité au processus, le carbure de silicium noir est devenu un matériau idéal pour les plaques de soupapes parafoudres, garantissant un fonctionnement fiable de l’équipement dans des conditions extrêmes et prolongeant sa durée de vie.