Na míru vyrobený keramický kelímek z nitridu křemičitého Si3N4 pro tavení drahých kovů

Podrobnosti o produktu

1. Základní definice a surovina

Křížový kelímek z nitridu křemíku je vysoce výkonný keramický nádobí strukturálního typu, který je slinován z vysoká čistota prášku nitridu křemíku (S i3N4 ). Během výroby se přidávají malé množství sintrovacích přísad ve formě oxidů vzácných zemin, aby bylo dosaženo úplné hustoty, vysoké houževnatosti a vynikající tepelné stability. Na rozdíl od běžných kelímků z oxidu hlinitého, křemene a grafitu má S i3N4 keramika kovalentní krystalovou strukturu, která poskytuje jedinečné výhody v oblasti odolnosti proti vysokým teplotám, mechanickému namáhání a chemickým účinkům; je proto široce používána v průmyslu vysoce náročného tavení, slinování a analytických zkoušek.

2. Klíčové výkonné vlastnosti

2.1Vynikající odolnost vůči tepelným šokům

Nitrid křemíku má ultra-nízký koeficient tepelné roztažnosti. Odolává prudkým teplotním výkyvům – od vysokoteplotní pece až po chladicí desku – bez praskání, čímž řeší největší nedostatek tyglí z oxidu hlinitého a oxidu zirkoničitého, které se po opakovaném zahřívání a ochlazování snadno rozpadají. Dlouhodobá provozní teplota: až 1400 °C ve vzduchu; až 1600 °C za vakuových podmínek nebo v inertním plynu. Zahrnuje plně teploty tavení zlata, stříbra, platinových kovů, palladia a většiny slitin vysoce odolných vůči teplu.

2.2Vysoká mechanická pevnost a odolnost proti opotřebení

Vysoká ohybová pevnost a houževnatost při lomu – není snadné poškozovat jej (např. odštěpováním, praskáním nebo deformací) při působení roztaveného kovu a nárazu při lití. Hustá, nepropustná struktura brání pronikání roztaveného kovu do stěny tyglí, čímž se předejde ztrátě materiálu i křížové kontaminaci.

2.3Vynikající chemická neaktivita

Si₃N₄ téměř nereaguje s roztavenými drahými kovy, barevnými kovy, většinou roztavenými solmi a běžnými kyselinami (dusičná kyselina, chlorovodíková kyselina, královská voda).

Žádné znečištění uhlíkem ve srovnání s grafitovými tyglími;

Žádná chemická reakce s kovy platiny skupiny, na rozdíl od tavenin z vysoce čistého oxidu hlinitého;

Odolává oxidaci za vysokých teplot mnohem lépe než grafit.

2.4Nesmáčivost vůči roztaveným kovům

Zrcadlově leštěný vnitřní povrch odpuzuje kapalné zlato, stříbro, platinu a jiné drahé kovy. Po odlévání se na stěnách téměř nezachycuje žádný kovový zbytek, což výrazně zvyšuje míru získání kovu a snižuje výrobní ztráty.

2.5 Tepelná stabilita

Nízký koeficient tepelné roztažnosti (~3,2×10⁻⁶/K), odolává rychlé střídavé teplotní zátěži (horko–chladno) bez praskání. Pokračující provozní teplota: 1000 °C ve vzduchu, až 1400 °C v inertní atmosféře. Ideální pro speciální vysoce teplotní peci a příslušenství pro tavené kovy.
2.6 Elektrická izolace

Vysoký objemový elektrický odpor, odolnost proti průrazu vysokým napětím, vhodné pro speciální izolační konstrukční díly v energetické elektronice a polovodičovém zařízení.

3. Hlavní typy výrobků a možnosti přizpůsobení

3.1 Běžné tvary

Přímé válcové taveniny (volitelně s odpovídajícími víky)

Zúžené taveniny se litém otvorem pro snadné lití ingotů

Taveniny speciálního tvaru: obdélníkové, s postupně zúženou vnitřní dutinou, kombinované taveniny s více dutinami

3.2 Parametry určené k přizpůsobení

Rozsah kapacity: laboratorní taveniny o objemu 5 mL až průmyslové velké taveniny o objemu 20 L; možnost individuálního nastavení vnitřního průměru, vnějšího průměru, tloušťky stěny, výšky, polohovacích stupňů a montážních otvorů podle zákaznických výkresů; možnosti povrchové úpravy: matné broušení, vysokoglosní zrcadlové leštění, protikorozní SiC povlak pro prodloužení životnosti.

4. Vynikající výhody pro průmysl drahých kovů

4.1 Nulová kontaminace (klíčový prodejní argument)

Si3n4 je chemicky neaktivní vůči všem drahým kovům a jejich slitinám; žádný křemík/oxid dusíku se nerozpouští do roztaveného zlata/stříbra/platiny.

Žádné znečištění uhlíkem (ve srovnání s grafitovými kelímky: grafit uvolňuje uhlík do drahých kovů, čímž snižuje jejich čistotu)

Žádné pronikání nečistot oxidu hlinitého (ve srovnání s kelímky z 99% oxidu hlinitého: reagují s vysoce teplotními slitinami platiny)

Odolný vůči královské vodě, kyselině dusičné a kyselině chlorovodíkové během rafinace drahých kovů a kyselinového vyplavování

4.2Ultra-dlouhá životnost

Doba životnosti je 5–8krát delší než u kelímků ze zirkonu, 4–6krát delší než u grafitových kelímků . Vydrží stovky rychlých cyklů zahřívání-chlazení denně při lití šperků, tavbě ingotů a laboratorních zkouškách bez praskání.

4.3 Odolnost proti tepelnému šoku a vysoká mechanická odolnost

Tradiční křemenné tigly se snadno praskají při náhlých změnách teploty; aluminiové tigly se po dopadu kovu rozštípnou. Tigly ze Si₃N₄ lze přímo přesunout z vysokoteplotní pece na chladicí desku bez rizika prasknutí.

4.4 Úspora nákladů na získávání drahých kovů

Nelepivý leštěný vnitřní povrch zanechává po vylití téměř žádný zbytek zlata/stříbra uvnitř tiglu; míra ztráty drahých kovů klesá pod 0,01 % na jednu tavbu.

5použitelné drahé kovy a scénáře

Kovy vhodné pro tavbu

Zlato (Au), stříbro (Ag), platina (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), iridium (Ir), slitiny zlata a platinových kovů, karátové zlaté slitiny, sterlingové stříbro, matricové slitiny pro výrobu šperků z platinových kovů.

Hlavní průmyslové aplikace

Šperkařská továrna: Vakuové indukční tavba pro výrobu litinových polotovarů ze zlata/platiny

Rafinerie sloupcového kovu: Velkosériové tavby ingotů drahých kovů

Recyklace drahých kovů: Tavba odpadních šperků, elektronického odpadu obsahujícího zlato a stříbro

Laboratorní zkoušky: Oheňová zkouška, příprava vzorků drahých kovů vysoké čistoty

Tavení dentálních slitin: Dentální litinové slitiny na bázi platiny a palladia

6. Hlavní výrobní procesy

6.1 Suché lisování / izostatické lisování za účelem vytvoření polotovarů s rovnoměrnou hustotou

6.2 Vysokoteplotní sinterace pod tlakem plynu v dusíkové atmosféře při teplotě 1700–1900 °C

6.3 Precizní CNC obrábění, broušení vnitřních i vnějších stěn pro hladký nepřilnavý povrch

6.4 Individuální tvarování, vyvrtávání otvorů a povrchové úpravy dle požadavku

7.  Poznámky k Keramice z nitridu křemíku Přizpůsobení

7.1 Nitrid křemíku je extrémně tvrdý; veškeré přesné obrábění vyžaduje diamantové nástroje, proto pro složité hluboké vnitřní závity nebo extrémně tenké či velkorozměrové konstrukce je nutné předem provést technické posouzení.

7.2 Dlouhodobý provoz nad 1100 °C ve vzduchu způsobuje pomalé oxidování; pro takové provozní podmínky se doporučuje individuální povrchová ochrana proti oxidaci.

7.3 Při zadávání speciálních zakázek uveďte podrobné technické parametry: provozní teplotu, zatížení, prostředí (prostředí, ve kterém bude součást používána), výkres rozměrů, požadované tolerance a požadavky na povrch

8. Pokyny pro provoz a údržbu

Rychlost zahřívání: Zvyšujte teplotu nejvýše o 10 °C/min u prvních tří použití, aby se stabilizovala mikrostruktura

Vyhněte se přímému kontaktu s kyselinou fluorovodíkovou (HF) – jedinou chemikálií, která ji poškozuje Si3n4 )

Po tavení nejprve nechte chladnout přirozeně, poté proveďte ochlazení ve vodě, čímž dále prodloužíte životnost

Vyčistěte vnitřní stěnu ředkou kyselinou dusičnou, abyste odstranili drobné zbytkové částice drahých kovů

Uchovávejte v suchém prostředí abyste předešli dlouhodobému poškození vlhkostí

Parametr