Glossário

“Anti-Pest”

Elementos de aquecimento de dissilicieto de molibdénio (MoSi₂) que são normalmente utilizados em temperaturas de aplicação a partir dos 1200°C. No entanto, dependendo do processo de produção de um produto, podem ser necessários tempos de retenção em gamas de temperaturas baixas até aprox. 700°C, nas quais o elemento de aquecimento se pode desintegrar em forma de pó. Este efeito é conhecido como “MoSi₂-Pest”. Para evitar esta reação, desenvolvemos elementos de aquecimento com uma qualidade especial. Com MolyCom^®-Hyper 1800AP podemos fornecer-lhe um elemento de aquecimento “Anti-Pest”, que é resistente à oxidação em gamas de temperatura entre 200°C e 700°C.

Atmosferas de aplicação

Os fornos elétricos para altas temperaturas com elementos de aquecimento elétrico de MoSi₂ podem ser operados em diferentes atmosferas do processo, tais como ar, nitrogénio (N₂), árgon (Ar), hélio (He) ou hidrogénio (H₂). A temperatura de aplicação mais alta possível pode ser alcançada na atmosfera do ar. Mas os elementos de aquecimento elétrico de MoSi₂ também podem ser utilizados com êxito nas outras atmosferas mencionadas se se respeitarem as temperaturas máximas do elemento.

O isolamento à base de fibra de lã policristalina de mulite/alumínio (PCW) também se pode usar noutras atmosferas. Para além disso, os anéis de controlo de temperatura PTCR podem ser utilizados em atmosferas que não sejam as atmosferas padrão (ar), em vácuo ou em condições reduzidas tais como misturas N₂/H₂. Para este efeito, recomendamos que os PTCR, à exceção dos tipos MTH e HTH, sejam submetidos a uma queima prévia a 600°C, durante 2 horas, para que os aglutinantes orgânicos se evaporem. Se o cliente assim o desejar, podemos encarregar-nos deste processo prévio.

Carga da superfície

Um dos mais importantes índices de dimensionamento de resistências elétricas é a carga da superfície ou o desempenho relacionado com a área. A carga da superfície é indicada em Watt por cm² e mede o stress e a vida útil de um elemento de aquecimento.

Cozedura de regeneração

Os elementos de aquecimento MoSi₂ criam na superfície uma camada protetora de SiO₂, que evita a oxidação do material básico. Se a camada protetora de SiO₂ rebenta, pode realizar-se uma cozedura de regeneração a temperaturas se aproximadamente 1450°C durante várias horas. Durante este procedimento não deve haver produtos dentro do forno. Se tiver quaisquer perguntas sobre a cozedura de regeneração, não hesite em entrar em contacto connosco.

Dissilicieto de molibdénio (MoSi2)

O dissilicieto de molibdénio é uma ligação intermetálica de molibdénio com silício (Mo + 2 Si -> MoSi₂). Trata-se de um material que, por meio de metalurgia em pó é convertido em elementos de aquecimento com diferentes formas ou geometrias. Os elementos de aquecimento de MoSi₂ são aquecedores de resistências.

O composto intermetálico é, devido à sua alta temperatura de fusão de 2030°C e à sua excelente resistência à oxidação, um material especialmente bem adequado para aplicações para altas temperaturas. Para além disso, MoSi₂ também tem uma alta dureza e resistência à corrosão e, em termos de aplicações estruturais, está situado entre as superligas metálicas e os materiais cerâmicos na tecnologia de alta temperatura.

MoSi₂ é resistente à corrosão até 1800°C, principalmente devido à formação de uma camada protetora de SiO₂. Forma-se acima de 1000°C e tem apenas alguns μm de espessura. Em comparação com os materiais cerâmicos, os silicetos são caracterizados por uma elevada condutividade térmica e condutividade elétrica. A elevada resistência à mudança de temperatura permite um aquecimento e um arrefecimento mais rápidos. Devido ao desgaste quase inexistente dos elementos de aquecimento, o elemento de aquecimento tem uma longa vida útil.

Elemento de aquecimento

Um elemento de aquecimento é um aquecedor de resistência que converte energia em calor. Os seus campos de aplicação são variados – desde aparelhos de uso doméstico, tais como secadores de cabelo, máquinas de lavar louça ou fornos, até aplicações industriais em fornos elétricos para altas temperaturas. Um exemplo de materiais metalocerâmicos para uso a altas temperaturas é o dissilicieto de molibdénio (MoSi₂).

Encolhimento

O encolhimento refere-se à redução do volume de um material ou de uma peça. Ocorre durante processos de secagem ou de arrefecimento, assim como durante processos de sinterização e queima, sem a aplicação de pressão.

Fibra cerâmica (Refractory Ceramic Fibre (RCF))

A lã de silicato de alumínio (ASW), também conhecida como fibra cerâmica (RCF), é composta por fibras amorfas que são produzidas através de um processo de fusão de, entre outros, alumina (Al₂O₃) e sílica (SiO₂). A percentagem de Al₂O₃ é de entre 45% e 55%. O material é normalmente usado em temperaturas de aplicação de 600°C a 1400°C.

Fibra de lã policristalina de mulite/alumínio (PCW)

A fibra de lã policristalina de mulite/alumínio (PCW) é composta por fibras de alumina (Al₂O₃) e sílica (SiO₂). A percentagem de Al₂O₃ é de 72% a 99%. Com um a percentagem de 72% de Al₂O₃ e de aproximadamente de 28% de SiO₂ trata-se de uma fibra de óxidos mistos. Esta fibra é designada multifibras ou multiestruturas. As fibras são produzidas por meio de um “procedimento de sol-gel”. A fibra de lã policristalina de mulite/alumínio (PCW) é utilizada a temperaturas de aplicação superiores a 1250°C e em aplicações que requerem uma alta resistência aos produtos químicos.

Geometrias do elemento de aquecimento

Os elementos de aquecimento à base de dissilicieto de molibdénio podem ser produzidos em diversas formas e geometrias. Estas formas típicas incluem a forma em U, a forma em W, a forma em L, que podem ser usadas tanto na zona fria como na zona de aquecimento. Para além destas versões padrão, também se podem desenvolver geometrias especiais, tais como as formas panorâmica, em bloco e em espiral, para além de a forma em barra.

Moldagem por vácuo

São preparados sedimentos à base de fibra de lã policristalina de mulite/alumínio (PCW) e agentes aglutinantes orgânicos. Por meio de tecnologia de vácuo a água é retirada dos sedimentos para dar-lhes uma determinada forma. Este tipo de moldagem permite criar componentes complexos para temperaturas de aplicação de até 1800°C.

„MoSi2-Pest“

„MoSi₂-Pest“ é um efeito que aparece numa gama de temperaturas entre aproximadamente 300°C e 700°C. Nesta gama de temperaturas, nos elementos de aquecimento de dissilicieto de molibdénio (MoSi₂), observa-se por vezes uma forte oxidação com transformação do material em pó. Uma possível causa disso é a desintegração intercristalina que é facilitada pela porosidade e pela estrutura podendo esta desintegração ser evitada através de uma alta densidade e uma porosidade muito baixa. Nos processos em que são necessários tempos de retenção mais longos a baixas temperaturas, um elemento de aquecimento deve satisfazer exigências particulares. MolyCom^®-Hyper 1800AP (Anti-Pest) satisfaz estas exigências.

Resistência a choques térmicos

A resistência a choques térmicos descreve a resistência de um material ou peça a mudanças de temperatura rápidas semelhantes a um choque. Uma vez que o calor pode ser transferido mais rapidamente na superfície de uma peça do que no interior da mesma, geram-se tensões mecânicas. Se a tensão resultante exceder um valor crítico, o material sofrerá danos.

Tamanhos do elemento de aquecimento

Para determinar o tamanho dos elementos de aquecimento são necessários vários dados. Por exemplo, para um elemento em U são necessários os dados Lu (zona fria), Le (zona de aquecimento), a distância da haste), c (diâmetro da zona fria) e d (diâmetro da zona de aquecimento).

Adicionalmente, para o elemento em W são necessários os dados B (altura da zona de aquecimento desde o bordo superior ao bordo inferior) e S (número de hastes de aquecimento a1, a2, a3). Para os elementos em L é preciso indicar onde deverá fazer-se a curva e em que ângulo. Normalmente, as dimensões são indicadas em milímetros.

Temperatura de aplicação

Na prática, o termo temperatura de aplicação é frequentemente utilizado quando se fala de temperatura do forno ou de temperatura de funcionamento. A temperatura de aplicação é a temperatura à qual os nossos produtos, componentes e sistemas podem ser utilizados de maneira permanente tendo em consideração as influências operacionais. Esta temperatura tem em consideração as influências que ocorrem na prática como, por exemplo, as atmosferas, os tempos de retenção e a temperatura máxima a que se pode utilizar o forno. É diferente da temperatura de classificação do material isolante e da temperatura do elemento para elementos de aquecimento.

Temperatura de classificação

A temperatura de classificação é definida como a temperatura em que um produto sofre um determinado encolhimento linear após 24 horas de aplicação de calor no forno de laboratório aquecido eletricamente e numa atmosfera oxidante. Dependendo do tipo de produto, os valores variam 2% no caso de placas isolantes e peças moldadas, assim como 4% no caso de mantas puncionada dos dois lados (blankets).

A temperatura de classificação é indicada em passos de 50°C. Ao contrário dos produtos isolantes de fibras amorfas (ASW/RCF), os produtos de fibra de lã policristalina de mulite/alumínio (PCW) podem ser usados de forma permanente até à temperatura de classificação indicada. Para ASW / RCF, a aplicação permanente é de cerca de 100°C a 150°C inferior à temperatura de classificação indicada.

Temperatura do elemento

A temperatura do elemento é a temperatura da superfície do elemento de aquecimento. Um critério importante da temperatura da superfície é a carga da superfície.