Персонализиран керамичен тигел от силициев нитрид Si3N4 за стопяване на скъпоценни метали

Кратко

Тигел от силициев нитрид е тигел, изработен предимно от силициев нитрид, който притежава предимствата на устойчивост на висока температура, корозия и износване. Често се използва за стапяне на метали, керамика и други материали.

Подробности

Тигел от силициев нитрид с висока твърдост осигурява най-добрия баланс между твърдост, устойчивост, топлинна стабилност и химическа инертност в сурови условия на топене, където е необходима устойчивост към силно износване, ерозия от разтопен метал, деформация при висока температура и чести термични цикли, което го прави особено подходящ за прецизно топене на високостойностни метали.

Приложение на керамичния тигел Si3N4:

• Висока чистота/активни метали: Топене на високочист силиций (фотоелектрически, полупроводников клас), германий, галий, индий и др., за избягване на замърсяване с въглерод и кислород, осигурявайки твърдост и устойчивост към ерозия от разтопен силиций.
• Прециозни метали: Топене на злато, сребро, метали от платиновата група и техните сплави, висока твърдост за осигуряване на устойчивост към ерозия от разтопен материал, химическа инертност за гарантиране на чистотата на разтопения материал.
• Високотемпературни сплави/огнеупорни метали: Топене на титанови сплави, никелови високотемпературни сплави, молибденови сплави и др., с висока якост при високи температури и устойчивост към термичен удар, съответстващи на изискванията.

Характеристики

• Извънредно висока твърдост и устойчивост на износване: Викерсовата твърдост от 15-18 GPa прави този материал един от най-твърдите инженерни керамики, след диаманта, кубичния борен нитрид и някои керамики от силициев карбид. Това осигурява на тигела отлично съпротивление срещу ерозия от разтопени метали, шлака и абразивно износване от частици, значително удължавайки живота му.
• Отлична якост при високи температури и устойчивост на пълзене: Може да запази висока якост дори при високи температури (до 1400 °C), с изключителна устойчивост към деформация при висока температура (пълзене), осигурявайки структурна цялост и размерна стабилност на тигела по време на продължително разтопяване при висока температура.

Отлична устойчивост на топлинен удар: Комбинацията от нисък коефициент на топлинно разширение (~3,2 × 10⁻⁶/K) и умерена топлопроводимост (~20-30 W/mK) позволява издържане на рязка промяна на температурата по време на процеса на разтопяване (като зареждане и изпразване), без да се напуква.

• Добра химическа стабилност: Инертна е спрямо повечето разтопени метали (особено цветни метали) и разтопени соли, и не е склонна към химически реакции или замърсяване на разтопината. При окислителна атмосфера формира защитен слой от SiO₂ на повърхността, който подобрява корозионната устойчивост.
• Ниска смачивост: Има голям ъгъл на контакт с много разтопени метали като алуминий, мед и техните сплави, което затруднява залепването им към метала и улеснява изливането на разтопената маса и почистването на тигела.

Параметър