Porque é que o carboneto de silício preto pode ser utilizado como matéria-prima para placas de válvulas para-raios?
A seleção de carboneto de silício preto na produção de placas de válvulas para-raios baseia-se principalmente nas suas propriedades físicas e químicas únicas. As razões específicas incluem o seguinte:
1. Características de resistência não linear e propriedades elétricas
O carboneto de silício preto tem características de condutividade não linear, ou seja, a resistência é significativamente reduzida sob alta tensão e permanece num estado de alta resistência sob baixa tensão. Esta característica é consistente com a função principal da placa da válvula de proteção contra raios: conduz rapidamente a corrente de descarga quando ocorre sobretensão de raio e restaura o estado de alta resistência sob tensão normal para bloquear a corrente contínua de frequência de energia.
A sua elevada condutividade térmica (condutividade térmica de 120-160 W/m·K) e o baixo coeficiente de expansão térmica podem dispersar eficazmente o impacto de alta energia dos raios e evitar o sobreaquecimento local ou a rutura do material.
2. Estabilidade química e resistência a altas temperaturas
O carboneto de silício preto pode permanecer estável a altas temperaturas (pode suportar mais de 1600°C) e ambientes corrosivos, e é adequado para utilização em placas de válvulas para-raios que frequentemente suportam arcos de alta tensão e erosão química.
Ajustando o tamanho das partículas e o processo de sinterização, a sua resistência ao choque térmico pode ser ainda melhorada para evitar falhas por fadiga do material causadas por mudanças repentinas de temperatura.
3. Adaptabilidade do processo de produção
O carboneto de silício preto pode ser transformado numa estrutura de placa de válvula de alta densidade através de revestimento de micropó, sinterização a alta temperatura e outros processos para satisfazer os requisitos de pára-raios para uniformidade de material e resistência mecânica. Por exemplo, o desempenho de resposta dinâmica da placa da válvula pode ser otimizado revestindo uniformemente o micropó na superfície do substrato cerâmico utilizando o método de revestimento com água.
4. Eficiência económica e aplicação madura
Comparado com outros materiais semicondutores (como o óxido de zinco), o processo de preparação do carboneto de silício preto é maduro e de baixo custo e, após ser composto com materiais como a alumina, o desempenho elétrico da placa da válvula pode ser ainda mais melhorado.
Resumo
Devido às suas características de resistência não linear, estabilidade térmica e adaptabilidade do processo, o carboneto de silício preto tornou-se um material ideal para placas de válvulas para-raios, garantindo o funcionamento fiável do equipamento em condições extremas e prolongando a sua vida útil.