THERMOELEMENTSCHUTZROHRE AUS SILICIUMNITRID (Si3N4)
Eine exakte und zuverlässige Temperaturmessung ist eine kritische Größe in jedem Gussprozess. So gibt beispielsweise die Automobilindustrie zunehmend ihren Zulieferern vor, dass Temperaturabweichungen maximal fünf Grad Celsius von den vorgegebenen Werten betragen dürfen. Aus diesem Grund müssen die Thermoelemente von einem Material geschützt werden, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit, Festigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit besitzt. EKatherm® Siliciumnitrid bietet all diese Werkstoffeigenschaften. Die Festigkeit dieses Materials ermöglicht in besonderem Maße die Wandstärke der Thermoelementschutzrohre auf ein Minimum zu reduzieren. Nur so werden auch kleine Temperaturdifferenzen detektiert und ein effektiver Regelkreislauf ermöglicht.
Vor diesem Hintergrund ist das EKatherm® Siliciumnitrid (Si3N4) von ESK der Werkstoff der Wahl sowohl für Thermoelementschutzrohre als auch für Steigrohre; insbesondere für Produkte, die mit flüssigem Aluminium in Kontakt kommen.
| Siliciumnitrid | |||
| Werkstoffeigenschaften | Norm | Symbol/Einheit | EKatherm® |
| Dichte | DIN EN 623-2 | ρ [g/cm3] | >3,24 |
| Porosität | DIN EN 623-2 | P [%] | <0,5 |
| Mittlerer Korndurchmesser | [μm] | <2 | |
| Streckungsgrad (L/D) | 3-5 | ||
| Phasenzusammensetzung | β-Si3N4, Oxide | ||
| Vickers-Härte | DIN EN 843-4 | HV 1 [GPa] | 15 |
| Knoop-Härte | DIN EN 843-4 | HK 0.1 [GPa] | 15 |
| Elastizitätsmodul | DIN EN 843-2 | E [GPa] | 300 |
| Weibull-Modul | DIN EN 843-5 | m | 15 |
| Biegefestigkeit, 4-Punkt | DIN EN 843-1 | σB [MPa] | 700 |
| Druckfestigkeit | DIN 51104 | σD [MPa] | >2500 |
| Poisson-Zahl | DIN EN 843-2 | ν | 0,28 |
| Bruchzähigkeit (SENB) | Klc [MPa·m0,5] | 7 | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | DIN EN 821-1 | ||
| 25°C - 500°C | α [10-6/K] | 2,5 | |
| 500°C - 1000°C | α [10-6/K] | 3,9 | |
| Spez. Wärme bei 25°C | DIN EN 821-3 | cp [J/g K] | 0,65 |
| Wärmeleitfähigkeit bei 25°C | DIN EN 821-2 | λ [W/m K] | 27 |
| Wärmespannungsparameter | berechnet | ||
| R1 = σB·(1-ν) / (α·E) | [K] | 672 | |
| R2 = R1·λ | [W/mm] | 18 | |
| Spez. elektrischer Widerstand bei 25°C |
DIN EN 50359 | ρ [Ω cm] | >1011 |
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