قدر سيراميك نيتريد السيليكون حسب الطلب Si3N4 لصهر المعادن الثمينة

تفاصيل المنتج

١. التعريف الأساسي والمواد الأولية

إن قارورة نيتريد السيليكون هي وعاء سيراميكي هيكلي عالي الأداء يتم صهره من عالية النقاء مسحوق نيتريد السيليكون (S i3N4 ). ويُضاف أثناء التصنيع كميات صغيرة من أكاسيد العناصر الأرضية النادرة كوسائط لعملية الصهر للوصول إلى الكثافة الكاملة، والمتانة العالية والاستقرار الحراري الممتاز. وعلى عكس القوارير العادية المصنوعة من الألومينا أو الكوارتز أو الجرافيت، س i3N4 فإن السيراميك يتميّز بهيكل بلوري يعتمد على الروابط التساهمية، ما يمنحه مزايا فريدة في مقاومة درجات الحرارة المرتفعة والمقاومة الميكانيكية والكيميائية، ويُستخدم على نطاق واسع في قطاعات الصهر والتصعيد والاختبارات التحليلية ذات المتطلبات العالية.

٢. الأداء المتفوق الأساسي

2.1مقاومة استثنائية للصدمات الحرارية

يتميز نيتريد السيليكون بمعامل تمدد حراري منخفض للغاية. ويمكنه تحمل التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة، من أفران ذات درجات حرارة مرتفعة إلى منصات التبريد، دون أن يتشقق، مما يحل المشكلة الأكبر التي تعاني منها بوتقات الألومينا والزركونيا، والتي تنكسر بسهولة بعد دورات التسخين والتبريد المتكررة. ودرجة الحرارة القصوى للخدمة طويلة الأمد: تصل إلى ١٤٠٠°م في الجو؛ وتصل إلى ١٦٠٠°م تحت الفراغ أو الغاز الخامل. وهي تغطي بالكامل نقاط انصهار الذهب والفضة والبلاتين والبالاديوم ومعظم السبائك عالية الحرارة.

2.2قوة ميكانيكية عالية ومقاومة للتآكل

يتمتع نيتريد السيليكون بمقاومة انحناء عالية وصلابة أمام الكسر، ولا يتشقق أو يتناثر أو يشوه بسهولة تحت تأثير جريان المعادن المنصهرة أو صبها بقوة. كما أن هيكله الكثيف الخالي من المسام يمنع اختراق المعادن المنصهرة لجدار البوتقة، ما يجنب فقدان المادة والتلوث المتبادل.

2.3خامل كيميائي ممتاز

لا يتفاعل Si₃N₄ تقريبًا مع المعادن النفيسة المنصهرة أو الفلزات غير الحديدية أو معظم الأملاح المنصهرة أو الأحماض الشائعة (مثل حمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك والماء الملكي).

لا يسبب تلوثًا كربونيًّا على عكس بوتقات الجرافيت؛

لا يحدث تفاعل كيميائي مع معادن مجموعة البلاتين، على عكس أوانى الألومينا عالية النقاء؛

يُقاوم الأكسدة عند درجات الحرارة العالية بشكل أفضل بكثير من الجرافيت.

2.4خاصية عدم التصاق المعادن المنصهرة

السطح الداخلي المصقول كالمرآة يَصدّ سائل الذهب والفضة والبلاتين وغيرها من المعادن النفيسة. ولا يلتصق تقريبًا أي بقايا معدنية بالجدار بعد الصب، ما يحسّن معدل استرداد المعادن بشكل كبير ويقلل من الفاقد في الإنتاج.

٣. الأنواع الرئيسية للمنتجات والتخصيص

3.1 الأشكال الشائعة

أوانٍ اسطوانية مستقيمة (مع أغطية مطابقة اختيارية)

أوانٍ مدببة ذات فتحات صب لتسهيل صب السبائك

أوانٍ ذات أشكال خاصة: مستطيلة، أو ذات تجويف داخلي متدرج، أو أوانٍ مدمجة متعددة التجاويف

3.2 المعامل القابلة للتخصيص

نطاق السعة: من ٥ مل لأوانٍ مخبرية صغيرة جدًّا حتى ٢٠ لترًا لأوانٍ صناعية كبيرة لصهر المعادن؛ وتُصنع حسب الطلب وفقًا للرسومات المقدمة من العميل من حيث القطر الداخلي والقطر الخارجي وسمك الجدار والارتفاع والخطوات التموضعية وثقوب التثبيت؛ وخيارات السطح: تشطيب غير لامع بالطحن، أو تلميع عالي اللمعان كالمرآة، أو طلاء كربيد السيليكون المضاد للتآكل لزيادة عمر الخدمة.

4. مزايا استثنائية لصناعة المعادن النفيسة

4.١ خلو تام من التلوث (النقطة البيعية الأساسية)

س3ن4 كيميائيًا خامل تجاه جميع المعادن النفيسة وسبائكها؛ فلا يذوب أي عنصر سيليكون أو نيتروجين في الذهب أو الفضة أو البلاتين المنصهر.

خالي تمامًا من تلوث الكربون (مقارنةً بالقوارير الجرافيتية: إذ يذيب الجرافيت الكربون في المعدن النفيس، ما يقلل من درجة نقاوته)

لا يسمح باختراق شوائب الألومينا (مقارنةً بالقوارير المصنوعة من أكسيد الألمنيوم بنسبة ٩٩٪: والتي تتفاعل مع سبائك البلاتين عند درجات الحرارة العالية)

يُقاوم محلول الماء الملكي وحمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك أثناء تنقية المعادن النفيسة والغسل الحمضي لها

4.2عمر خدمة طويل جداً

دورة الخدمة هي من ٥ إلى ٨ مرات أطول من قوارير الزركونيا، ومن ٤ إلى ٦ مرات أطول من قوارير الجرافيت . يتحمل مئات دورات التسخين والتبريد السريعة يوميًّا في صب المجوهرات وتنقية السبائك وجمع عينات الاختبار المخبري دون أن يتشقق.

4.3 مقاوم للصدمات الحرارية ومتين ميكانيكيًّا

تنكسر قوارير الكوارتز التقليدية بسهولة عند التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة؛ أما قوارير الألومينا فتتشقق عند التصادم مع المعادن. ويمكن نقل أوعية النيتريد السيليكوني (Si₃N₄) مباشرةً من الفرن ذي الحرارة العالية إلى منضدة التبريد دون أن تنكسر.

4.4 توفير التكاليف في استعادة المعادن النفيسة

السطح الداخلي المصقول غير اللاصق يترك كمية ضئيلة جدًا من الذهب/الفضة المتبقية داخل الإناء بعد الصب؛ وتتراجع نسبة فقدان المعادن النفيسة إلى أقل من ٠٫٠١٪ في كل دفعة صهر.

5المعادن النفيسة والسيناريوهات المناسبة للاستخدام

المعادن المناسبة للصهر

الذهب (Au)، والفضة (Ag)، والبلاتين (Pt)، والبالاديوم (Pd)، والروديوم (Rh)، والإريديوم (Ir)، وسبائك الذهب-البلاتين، وسبائك الذهب عياريّة النقاء، وسبائك الفضة الاسترلينيّة، وسبائك البلاتين المستخدمة في صناعة المجوهرات.

التطبيقات الصناعية الرئيسية

مصنع المجوهرات: صهر بالحث في فراغ لإنتاج قوالب الصب من الذهب/البلاتين.

مصفاة السبائك: صهر دفعات كبيرة من سبائك المعادن النفيسة.

إعادة تدوير المعادن النفيسة: صهر مخلفات المجوهرات، ومخلفات الإلكترونيات الحاوية على الذهب والفضة.

المختبر التحليلي: الاختبار بالنار، وإعداد عيّنات عالية النقاء من المعادن النفيسة.

صهر سبائك الأسنان: سبائك الصب السنية البلاتينية-البالاديومية

6. العمليات التصنيعية الرئيسية

6.1 الضغط الجاف / الضغط المتساوي للتشكيل لتكوين أجسام خام ذات كثافة متجانسة

6.2 التصهير عالي الحرارة تحت ضغط الغاز في جو النيتروجين عند درجة حرارة تتراوح بين ١٧٠٠ و١٩٠٠°م

6.3 التشكل الدقيق باستخدام ماكينات التحكم العددي بالحاسوب (CNC)، وتلميع الجدران الداخلية والخارجية للحصول على سطح أملس غير لاصق

6.4 التشكيل حسب الطلب، وفتح الثقوب ومعالجة الطلاء حسب الحاجة

7. إرشادات التشغيل والصيانة

معدل التسخين: زيادة درجة الحرارة بمقدار ≤١٠°م/دقيقة خلال أول ثلاث مرات استخدام لتثبيت البنية المجهرية

تجنب التلامس المباشر مع حمض الهيدروفلوريك (HF) (وهو الوحيد الذي يسبب تآكلًا س3ن4 )

بعد عملية الصهر، قم بالتبريد الطبيعي أولًا ثم التبريد بالماء لزيادة عمر الخدمة بشكل أكبر

نظّف الجدار الداخلي باستخدام حمض النيتريك المخفف لإزالة جسيمات المعادن النفيسة الصغيرة المتبقية

احفظ في بيئة جافة لتجنب التآكل الرطب على المدى الطويل

المواصفات الفنية