¿Por qué se puede utilizar carburo de silicio negro como materia prima para placas de válvulas pararrayos?
La selección del carburo de silicio negro para la producción de placas de válvulas para pararrayos se basa principalmente en sus propiedades físicas y químicas únicas. Las razones específicas incluyen las siguientes:
1. Características de resistencia no lineal y propiedades eléctricas
El carburo de silicio negro presenta características de conductividad no lineal, es decir, su resistencia se reduce significativamente bajo alta tensión y se mantiene en un estado de alta resistencia bajo baja tensión. Esta característica concuerda con la función principal de la placa de válvula pararrayos: conduce rápidamente la corriente de descarga cuando se produce una sobretensión y restaura el estado de alta resistencia bajo tensión normal para bloquear la corriente continua a frecuencia industrial.
Su alta conductividad térmica (conductividad térmica de 120-160 W/m·K) y su bajo coeficiente de expansión térmica pueden dispersar eficazmente el impacto de alta energía de los rayos y evitar el sobrecalentamiento local o la ruptura del material.
2. Estabilidad química y resistencia a altas temperaturas.
El carburo de silicio negro puede permanecer estable a altas temperaturas (puede soportar más de 1600 ℃) y entornos corrosivos, y es adecuado para su uso en placas de válvulas pararrayos que frecuentemente soportan arcos de alto voltaje y erosión química.
Al ajustar el tamaño de partícula y el proceso de sinterización, se puede mejorar aún más su resistencia al choque térmico para prevenir fallas por fatiga del material causadas por cambios bruscos de temperatura.
3. Adaptabilidad del proceso de producción:
El carburo de silicio negro se puede transformar en una estructura de placa de válvula de alta densidad mediante recubrimiento de micropolvo, sinterización a alta temperatura y otros procesos para cumplir con los requisitos de uniformidad del material y resistencia mecánica de los pararrayos. Por ejemplo, la respuesta dinámica de la placa de válvula se puede optimizar recubriendo uniformemente el micropolvo sobre la superficie del sustrato cerámico mediante el método de recubrimiento por agua.
4. Eficiencia económica y aplicación madura:
En comparación con otros materiales semiconductores (como el óxido de zinc), el proceso de preparación del carburo de silicio negro es maduro y económico, y tras combinarse con materiales como la alúmina, se puede mejorar aún más el rendimiento eléctrico de la placa de válvula.
Resumen:
Gracias a sus características de resistencia no lineal, estabilidad térmica y adaptabilidad del proceso, el carburo de silicio negro se ha convertido en un material ideal para placas de válvula de pararrayos, garantizando un funcionamiento fiable del equipo en condiciones extremas y prolongando su vida útil.