Mukautettu silikoniinitridiä, jota käytetään jalometallien sulatukseen, Si3N4-keramiikkakattila

Tuotetiedot

1. Perusmääritelmä ja raaka-aine

Silikoniinitridikruukku on korkean suorituskyvyn rakenneceramiikkavessi, joka on sinteröity korkeanpuhtainen silikoniinitridijauheesta (S i3N4 ). Tuotannossa lisätään pieniä määriä harvinaisten maametallien oksidipohjaisia sinteröintilisäaineita saavuttaakseen täyden tiukentumisen, korkean sitkeyden ja erinomaisen lämpövakauden. Erotaan tavallisista alumiinoksidikruukuista, kvartsi- ja grafiittikruukuista siten, että S i3N4 keramiikalla on kovalenttinen sidossrakenne, mikä tarjoaa ainutlaatuiset etulyöntiasemat korkeassa lämpötilassa sekä mekaanisessa ja kemiallisessa kestävyydessä, ja sitä käytetään laajalti vaativissa sulatus-, sinterointi- ja analyysitestausaloissa.

2. Keskitetty erinomainen suorituskyky

2.1Erinomainen lämpöshokkikestävyys

Typiittisen alhainen lämpölaajenemiskerroin tekee piinitridistä erinomaisen materiaalin korkean lämpötilan muutosten kestämiselle: se kestää äkillisiä lämpötilamuutoksia korkealämpöisestä uunista jäähdytysalustalle ilman halkeamia, mikä ratkaisee alumiinioksidin ja zirkonia-kruukujen suurimman heikkouden – niiden helpon murtumisen toistuvien kuumennus- ja jäähdytyskierrosten jälkeen. Pitkäaikainen käyttölämpötila: enintään 1400 °C ilmassa; enintään 1600 °C tyhjiössä tai inertissä kaasussa. Tämä kattaa täysin kultaan, hopeaan, platinan, palladiumiin ja useimpiin korkealämpöisiin seoksiin kuuluvien metallien sulamispisteet.

2.2Korkea mekaaninen lujuus ja kulumiskestävyys

Korkea taivutuslujuus ja murtumisvastus tekevät siitä materiaalin, joka ei helposti siroudu, halkeile tai muovaudu sulan metallin kuluttavan vaikutuksen ja valunnan iskun alla. Tiukka, ilmakehätön rakenne estää sulan metallin tunkeutumisen kruukun seinämään, mikä välttää materiaalin menetyksen ja ristisaastumisen.

2.3Erinomainen kemiallinen inerttisyys

Si₃N₄ reagoi tuskin lainkaan sulassa jalometallissa, ei-rautaisissa metalleissa, useimmissa sulamispuolissa ja yleisissä hapoissa (typpihappo, suolahappo, kuninkaanvettä).

Ei hiilisaastetta verrattuna grafiittikruukuihin;

Ei kemiallista reaktiota platinaryhmän metallien kanssa, toisin kuin korkealaatuiset alumiinakarbidiuuniputket;

Kestää hapettumista huomattavasti paremmin kuin grafiitti korkeassa lämpötilassa.

2.4Ei kastu sulametallien kanssa

Peilikirkkaan sisäpinnan ansiosta nestemäinen kulta, hopea, platina ja muut jalometallit luovat pinnaltaan. Melkein ei metallijäämiä jää putken seinämälle kaatamisen jälkeen, mikä parantaa merkittävästi metallin talteenottoprosenttia ja vähentää tuotantotappioita.

2.5 Lämpötilan vakaus

Alhainen lämpölaajenemiskerroin (~3,2×10-6/K), kestää nopeaa kuumuuden ja kylmyyden vaihtelua ilman halkeamia. Jatkuva käyttölämpötila: 1000 °C ilmassa, jopa 1400 °C inertissä kaasuympäristössä. Ihanteellinen erikoisvalmisteisiin korkean lämpötilan uuneihin ja sulametallin lisävarusteisiin.
2.6 Sähköeristys

Korkea tilavuusresistanssi, kestävyys korkealle jännitteelle, sopii erikoisvalmisteisiin sähköeristäviin rakenteellisiin osiin teho-elektroniikkaan ja puolijohdevarusteisiin.

3. Päätuotelajit ja räätälöintimahdollisuudet

3.1 Yleisimmät muodot

Suorat sylinterimaiset uuniputket (valinnaisilla vastaavilla kanoilla)

Kapeenevat uuniputket kaatokanneliöillä helpottamaan valukappaleiden valamista

Erityismuotoiset astiat: suorakulmaiset, porrastetut sisäkammiot, monikammioiset yhdistelmäuuniputket

3.2 Mukautettavat parametrit

Kapasiteettialue: 5 ml:n pienet laboratoriouuniputket ~ 20 litran teollisuuden suuret sulatusastiat; Räätälöitävät sisähalkaisija, ulkohalkaisija, seinämän paksuus, korkeus, paikannusportaat ja kiinnitysreikä asiakkaan piirustusten mukaan; Pinnan käsittelyvaihtoehdot: matta hionta, korkean kiillon peilikirkas hionta sekä korroosiosuojattu SiC-pinnoite pidennettyä käyttöikää varten.

4. Erinomaiset edut jalometalliteollisuudelle

4.1 Ei saastumista (keskeinen myyntietu)

Si3n4 on kemiallisesti jalometalleja ja niiden seoksia kohtaan inertti; ei piitä eikä typpeä liukene sulatettuun kultaan/silveriin/platinan.

Ei hiilisaastumista (verrattuna grafiittikruukuihin: grafiitti liuottaa hiiltä jalometalleihin, mikä heikentää puhdistustasoa)

Ei alumiinioksidipitoisen epäpuhtauksien tunkeutumista (verrattuna 99 %:n alumiinioksidikruukuihin: reagoi korkeassa lämpötilassa platinaseosten kanssa)

Kestää kuningasvettä, typpihappoa ja suolahappoa jalometallien rikastuksen ja happoleuonnin aikana

4.2Erittäin pitkä käyttöikä

Käyttöikä on 5–8 kertaa pidempi kuin zirkonia-kruukujen, 4–6 kertaa pidempi kuin grafiittikruukujen kestää satoja nopeita kuumennus-jäähdytyskierroksia päivässä esimerkiksi korujen valamiseen, tukkujen sulattamiseen ja laboratoriotutkimuksiin ilman halkeamia.

4.3 Lämpöshokkikestävyys ja korkea mekaaninen kestävyys

Perinteiset kvartsikruukut halkeavat helposti äkillisissä lämpötilamuutoksissa; alumiinoksidikruukut särkenevät metallitörmäyksissä. Si₃N₄-kruukun voi siirtää suoraan korkealämpöisestä uunista jäähdytyspöydälle ilman murtumaa.

4.4 Kustannussäästöä arvometallien talteenottossa

Ei tarttuvan kiillotettu sisäpinta jättää melkein ei mitään kultaa/silpparia jäljelle kruukun sisälle kaadon jälkeen; arvometallihäviö on alle 0,01 % sulatuserää kohden.

5sovellettavat arvometalit ja käyttötapaukset

Sulatettavat metallit

Kulta (Au), hopea (Ag), platinan (Pt), palladium (Pd), rodium (Rh), iridium (Ir), kulta-platina-seokset, karatinkultaseokset, sterling-hopea, platinajuhlaranseinäseokset.

Tärkeimmät teollisuussovellukset

Korutehdas: tyhjiöinduktiosulatus kulta-/platinavalukappaleiden valmistukseen

Hopeapuhtauslaitos: suurten erien arvometallivalujen sulatus

Arvometallien kierrätys: vanhojen korujen, elektroniikkaroskan kultaseosten ja hopeaseosten sulatus

Laboratoriotutkimukset: tuli-analyysi, korkean puhtauden arvometallisamplejen valmistus

Hammasseosten sulatus: platinapalladium-pohjaiset hammasvalussuut

6. Päävalmistusprosessit

6.1 Kuivapuristus / isostaattinen puristus tyhjäkappaleiden muodostamiseksi yhtenäisellä tiukkuudella

6.2 Korkealämpötilainen kaasupaineuuttopinnoitus typpiatmosfäärissä 1700–1900 °C:n lämpötilassa

6.3 Tarkka CNC-koneistus, sisä- ja ulkoseinien kiillotus tasaiseksi liukumattomaksi pinnaksi

6.4 Asiakkaan mukaiset muotoilu, reikien avaaminen ja pinnoituskäsittely tarpeen mukaan

7.  Huomautukset Silikoni-nitridi-keramiikka Mukautettavuus

7.1 Silikoni-nitridi on erinomaisen kovaa; kaikki tarkka koneistus vaatii timanttityökaluja, joten monimutkaiset syvät sisäiset kierrokset tai erinomaisen ohuet ja suuret rakenteet vaativat teknisen arvioinnin etukäteen.

7.2 Pitkäaikainen käyttö yli 1100 °C ilmassa aiheuttaa hitaan hapettumisen; tällaisiin käyttöympäristöihin suositellaan hapettumissuojakäsitteen erikoisvalmistusta.

7.3 Toimitettaessa erikoisvalmisteisia tilauksia annetaan yksityiskohtaiset tekniset parametrit: käyttölämpötila, kuorma, väliaineen ympäristö, mitat, toleranssit ja pinnan vaatimukset

8. Käyttö- ja huoltovinkit

Lämmitysnopeus: Lämpötilan nousunopeus ≤10 °C/min kolmen ensimmäisen käytön aikana mikrorakenteen vakauttamiseksi

Vältä suoraa kosketusta vetyfluorihappoon (HF) (ainoa kemikaali, joka syövyttää Si3n4 )

Sulatuksen jälkeen jäähdytä ensin luonnollisesti ennen vesisuihkkua, jolloin käyttöikää voidaan lisätä entisestään

Puhdista sisäseinä laimentetulla typpihappoliuoksella poistaaksesi pienimmätkin jalometallihiomut

Säilytä kuivassa ympäristössä välttääksesi pitkäaikaista kosteushaittaa

Parametri