Emlékszem erre az űrhajózási projektre, ahol a mérnökök kihúzták a hajukat, mert a hagyományos kerámia csövek folyamatosan megrepedtek a termikus ciklusos tesztek során. A percek alatti -65°C-ról 1200°C-ra ingadozó hőmérséklet tönkretett mindent, amit megpróbáltak. Amikor bemutattuk az NBRAM magas hőmérsékletnek ellenálló csillámcsövét, a vezető mérnök két hónappal később felhívott, hogy 5000 ciklust teljesítettek egyetlen hiba nélkül. Ebben rejlik a csillám szépsége – közel ugyanolyan sebességgel tágul és húzódik össze, mint a legtöbb fém, kiküszöbölve a feszültségrepedéseket, amelyek más szigetelőanyagokat sújtanak. Ha olyan szélsőséges hőhatásokkal küzd, amelyek tönkreteszik szigetelőrendszereit, ideje olyan forrást szerezni, amely túléli a valós körülményeket.
Tudja, miután több mint két évtizeden át dolgoztam a hőkezelési rendszerekkel, megtanultam, hogy a legtöbb magas hőmérsékletű szigetelés kompromisszum. Vagy bírja a hőt, de nem bírja a mechanikai igénybevételt, vagy erős, de nem szigetel megfelelően. Az NBRAM magas hőmérsékletnek ellenálló csillámcsövéje más – azon ritka termékek közé tartozik, amelyek minden fronton teljesítenek. A csillám természetes kristályos szerkezete kivételes hőstabilitást biztosít, miközben megtartja a tökéletes elektromos szigetelést. Ezeket a csöveket a laboratóriumi kemencéktől az ipari feldolgozó berendezésekig mindenben használtam, és folyamatosan felülmúlják a drágább alternatívákat. Ez az a fajta alkatrész, amitől a mérnökök jobban alszanak éjszaka, tudván, hogy rendszereik túlélik a hővel szembeni kihívásokat.
Tavaly egy ipari kemencegyártónál volt ez a lenyűgöző projektünk – a fűtőelem-tartó csöveik hat hónapon belül meghibásodtak hősokk és kémiai korrózió miatt. A meglévő alumínium-oxid kerámia csövekben mikrorepedések keletkeznének, amelyek végül katasztrofális meghibásodáshoz vezettek. Az NBRAM magas hőmérsékletnek ellenálló csillámcsövéjének felszerelése olyan volt, mintha kerékpárról Forma 1-es autóra váltanánk. A karbantartási naplók nulla cserét mutattak tizennyolc hónapos, 950°C-on végzett folyamatos működés után. Ezek a csövek elengedhetetlenek olyan alkalmazásokhoz, mint az ipari fűtési rendszerek, a hőelemvédelem, a kemenceépítés, és minden olyan helyzet, ahol megbízható elektromos szigetelésre van szükség extrém hőviszonyok között. A természetes csillámszerkezet hőstabilitást és elektromos szigetelést biztosít egyetlen, tartós csomagolásban.
Ez teszi ezeket a csöveket a legigényesebb környezetnek is ellenállóvá: -269 °C és 1100 °C közötti folyamatos üzemi hőmérséklet-tartomány, hősokkállóság, amely lehetővé teszi a gyors váltást a folyékony nitrogén hőmérséklete és a forró körülmények között. A dielektromos szilárdság a falvastagságtól függően 15-25 kV/mm, a szigetelési ellenállás folyamatosan 10^13 Ω felett van. A magas hőmérsékletnek ellenálló csillámcső hővezető képessége 0,4-0,6 W/m•K – tökéletes szigeteléshez, miközben elegendő hőátadást tesz lehetővé a helyi forró pontok elkerülése érdekében. 2 mm és 200 mm közötti átmérőben, 0,3 mm és 8 mm közötti falvastagsággal kapható. Különféle csillámkompozíciók, beleértve a muszkovitot az alacsonyabb hőmérsékletű alkalmazásokhoz és a flogopitot a magas hőmérsékleti stabilitás érdekében 1000 °C-ig. A legtöbb savval, lúggal és oldószerrel szembeni vegyszerállóság biztosítja a hosszú távú megbízhatóságot zord környezetben.
Az NBRAM csőgyártó üzemében tett látogatásom során igazán lenyűgözött a precíziós tekercselési eljárásuk. Nem csak a csillámlapokat tekercselik csövekké – számítógépes feszültségszabályozást használnak a csillámréteg pontos átfedésére és tömörítésére. Néztem, hogyan gyártanak csöveket nukleáris alkalmazásokhoz, amelyekhez nincs szükség üregekre vagy sugárzás hatására. Minőségellenőrzésük minden egyes cső ultrahangos vizsgálatát foglalja magában, hogy észleljen minden olyan belső hibát, amely veszélyeztetheti a teljesítményt. A kötési folyamat magas hőmérsékletnek ellenálló szervetlen kötőanyagokat használ, nem pedig szerves gyantákat, amelyek extrém hő hatására lebomlanak. Ezért ezek a csövek megőrzik mechanikai és elektromos tulajdonságaikat, ahol a hagyományos anyagok órákon belül tönkremennek.
