Glossaire

« Anti-peste »

Les éléments chauffants en di-siliciure de molybdène (MoSi₂) sont usuellement utilisés à des températures d'application à partir de 1200°C. En fonction du processus de fabrication d'un produit, des temps de maintien dans les plages de températures faibles, de l'ordre de jusqu'à 700°C dans lesquelles une désintégration poudreuse de l'élément chauffant est possible, sont toutefois nécessaires. Cet effet est appelé « peste MoSi₂ ». Afin de prévenir de cette réaction, nous avons développé une qualité spéciale d'éléments chauffants. Avec MolyCom^®-Hyper 1800AP vous obtiendrez un élément chauffant « anti-peste », qui est résistant à l'oxydation dans une plage de température de 200°C à 700°C.

Atmosphères d'application

Les fours à haute température électriques avec des éléments chauffants MoSi₂ peuvent être exploités dans des atmosphères de processus différentes comme l'air, l'azote (N₂), l'argon (Ar), l'hélium (He) ou l'hydrogène (H2). La température d'application optimale peut être atteinte dans une atmosphère d'air. Mais également dans les autres atmosphères citées des éléments chauffants MoSi₂ sont utilisés avec succès en respectant les températures maximales recommandées.

L'isolation en fibres poly-cristallines de mullite (PCW) est également utilisable dans d'autres atmosphères. D'autre part, les anneaux de mesure de température PTCR peuvent toujours être employés de manière divergente de l'atmosphère standard (air) sous vide ou à des conditions réduites comme des mélanges de N₂/H₂. Nous recommandons pour cela de précuire les PTCR, à l'exception des types MTH et HTH pour une durée de 2 heures à 600°C afin d'évaporer les liants organiques. À la demande, nous exécutons volontiers cette cuisson préalable pour vous.

Cuisson de régénération

Les éléments chauffants MoSi₂ forment à leur surface une couche de protection en SiO₂ pour prévenir l'oxydation du matériau de base. Si malgré tous des éclatements de SiO₂ avaient lieu, une cuisson de régénération à des températures de 1400 °C durant plusieurs heures peut être réalisée. Aucun produit ne devrait alors se trouver dans le four. Nous restons à votre disposition pour tout renseignement complémentaire concernant la cuisson de régénération.

Di-siliciure de molybdène (MoSi2)

La di-siliciure de molybdène est une liaison intermétallique de molybdène avec du silicium (Mo + 2 Si -> MoSi₂). C'est un matériau, qui est un corps creux extrudé selon une technique de métallurgie des poudres en éléments chauffants dans diverses formes et/ou géométries. Les éléments chauffants en MoSi₂ sont des éléments chauffants à résistance.

La liaison intermétallique est un matériau très bien adapté pour des applications à haute température à cause de sa haute température de fusion de 2030°C et de son excellente résistance à l'oxydation. D'autre part, le MoSi₂ présente une dureté et une résistance à la corrosion élevée prend une place, en ce qui concerne les applications structurelles, dans le domaine de la technologie à haute température entre les superalliages métalliques et les matériaux céramiques.

Le MoSi₂ présente une résistance à la corrosion jusqu'à 1800°C, qui repose essentiellement sur la formation d'une couche de protection en SiO2. Elle se forme à plus de 1000°C et a une épaisseur que de quelques µm. Contrairement aux matériaux céramiques, les siliciures se distinguent par une conductibilité thermique et électrique élevée. Un réchauffement et un refroidissement rapide peuvent être réalisés à cause de sa haute résistance aux changements de température. À cause de son usure quasiment inexistante des éléments chauffants, une longue durée de vie des éléments chauffants peut être atteinte.

Élément chauffant

Ein Un élément chauffant est un chauffage par résistance qui convertit de l’énergie électrique en de la chaleur. Les domaines d’application sont multiples, des appareils ménagers tels que des sèche-cheveux, des lave-vaisselles ou des fours jusqu’aux domaines d’application industriels dans des fours électriques à haute température. Un exemple de matériaux métallo-céramiques pour un emploi à de fortes températures est la di-siliciure de molybdène (MoSi₂).

Fibres céramiques réfractaires (FCR)

Les fibres silico alumineuses (ASW) ou encore connues sous le nom de fibres céramiques réfractaires (FCR), sont des fibres amorphes, qui sont produites par un processus de fusion d’entre autres l’amuline (Al₂O₃) et de la silice (SiO₂). La part de l’Al₂O₃-se situe entre 45% et 55%. Le matériau est habituellement utilisé pour des températures d'application de 600°C à 1400°C.

Fibres poly-cristallines de mullite (PCW)

Les fibres poly-cristallines de mullite (PCW) se composent de fibres, composées d'alumine (Al₂O₃) et de silice (SiO₂). La part de l’ Al₂O₃-est de 72% à 99%. Avec à peu près 72% d’ Al₂O₃ et d'environ 28% de SiO₂ on parle de la dite fibre d'oxyde mixte. Elle est aussi appelée multifibre et/structure. Les fibres sont produites dans un « procédé sol-gel ». Les fibres poly-cristallines de mullite (PCW) sont utilisées à des températures d'application supérieures à 1250°C et pour des applications qui exigent une très haute inaltérabilité chimique.

Géométries de l'élément de chauffage

Les éléments chauffants en di-siliciure de molybdène peuvent être produits en différentes formes et/ou géométries dans des tailles individuelles. Font partie des formes typiques les formes en U, les formes en W, die les formes en L, qui peuvent être courbées tant dans la zone froide que dans la zone de chauffage. En plus de ces configurations standards, des géométries spéciales individuelles peuvent également être réalisées. En plus des formes de panorama, de bloc ou en spirale, la forme de barre en fait également partie.

« MoSi2-Peste »

La «Peste „MoSi₂» est un effet, qui se produit dans une plage de température d'environ 300°C et 700°C. Dans cette plage de température, on observe sur les éléments chauffants en di-siliciure de molybdène (MoSi₂) une attaque d'oxydation en partie très importante avec une désintégration poudreuse du matériau. Une cause possible est la désintégration inter-cristalline favorisée par la porosité et la structure qui peut être empêchée par une haute densité et une porosité très faible. Les processus dans lesquels un temps de maintien plus important à basses températures est nécessaire, un élément chauffant doit répondre à des exigences particulières. Le MolyCom^®-Hyper 1800AP (anti-peste) remplit ces exigences.

Procédure de pièce moulée sous vide

Une barbotine de fibres poly-cristallines de mullite (PCW) est préparée avec des liants organiques. L'eau est retirée de la bouillie dans une forme à l'aide de la technologie du vide . Avec cette manière de moulage, des composants complexes pour des températures d'application jusqu'à 1800°C peuvent être réalisés.

Résistance aux chocs thermiques

La résistance aux chocs thermiques décrit la force de résistance d'un matériau ou d'une pièce à usiner lors de variations rapides et subites de température. Comme la chaleur à la surface d'une pièce à usiner peut être transmise plus rapidement qu'à l'intérieur de la pièce, des tensions mécaniques sont créées. Si la tension ainsi générée dépasse une valeur critique, le matériau peut être endommagé.

Retrait

Par retrait on désigne la réduction du volume d'un matériau ou d'une pièce à usiner. Il se produit lors d'un processus de séchage ou de refroidissement ainsi que lors des processus de frittage/de cuisson sans exercer de pression.

Tailles des éléments chauffants

Pour déterminer la taille de l'élément chauffant, différentes indications sont nécessaires. Sur un élément en U par exemple, les indications suivantes sont nécessaires Lu (zone froide), Le (zone de chauffage), a distance entre les branches), c (le diamètre de la zone froide) et d (le diamètre de la zone de chauffage).

Pour un élément en W il faut en outre les indications B (hauteur de la zone de chauffage depuis l'arête supérieure à l'arête inférieure) et S (nombre d’entraxes a1, a2, a3). Pour un élément en L il faut indiquer où la courbure doit se trouver et l'angle de la courbure. Les dimensions sont en général exprimées en millimètres.

Température de classification

La température de classification est définie comme étant la température à laquelle le produit présente un certain retrait linéaire après l'action de la chaleur pendant 24 heures dans un four de laboratoire à chauffage électrique et dans une atmosphère oxydante. En fonction du type de produit, la valeur varie de 2% avec des plaques isolantes et les pièces moulés et de 4% avec des nappes aiguilletées (blankets).

La température de classification est indiquée par des pas de 50°C. Contrairement aux produits d'isolation en fibres amorphes (ASW/FCR) les produits en fibres poly-cristallines de mullite (PCW) peuvent être utilisés de manière permanente jusqu'à la température de classification indiquée. L'usage permanent des ASW/FCR est d'environ 100°C à 150°C sous la température de classification indiquée.

Température de l'élément

La température de l'élément est la température de surface des éléments chauffants. Un critère important de la température de surface est la sollicitation de la surface.

Températures d'application

Dans la pratique, la notion de températures d'application est également souvent employée pour désigner la température du four ou la température de service. La température d'application est la température, à laquelle nos produits, composants et systèmes peuvent être utilisés de façon permanente en tenant compte des influences opérationnelles. Elle tient compte dans la pratique des influences rencontrées comme par exemple les atmosphères, les temps de maintien de la température maximale à laquelle de four est utilisé. A cela s'opposent la température de classification pour des matériaux d'isolation et la température d’élément pour les éléments chauffants.

Traitement de surface

Une des valeurs caractéristiques les plus importantes pour le dimensionnement des éléments chauffants électriques est le traitement de surface et/ou la puissance fondée sur la surface. Le traitement de surface est exprimé en Watt par cm² et est une mesure des sollicitations et de la durée de vie des éléments chauffants.