Creuset personnalisé en céramique de nitrure de silicium, pot en Si3N4 pour la fusion de métaux précieux

Résumé

Le creuset en nitrure de silicium est un creuset principalement fabriqué à partir de nitrure de silicium, qui présente les avantages d'une grande résistance à la chaleur, à la corrosion et à l'usure. Il est couramment utilisé pour la fusion de métaux, de céramiques et d'autres matériaux.

Détails

Le creuset en nitrure de silicium, caractérisé par une grande dureté, offre le meilleur équilibre entre dureté, ténacité, stabilité thermique et inertie chimique dans des conditions sévères de fusion nécessitant une résistance à l'usure intense, à l'érosion par les bains métalliques, à la déformation à haute température et aux cycles thermiques fréquents, ce qui le rend particulièrement adapté à la fusion précise de métaux de haute valeur.

Application du creuset céramique en Si3N4 :

• Métaux à haute pureté/réactifs : Fusion de silicium hautement pur (grade photovoltaïque, semiconducteur), de germanium, de gallium, d'indium, etc., afin d'éviter toute pollution par le carbone ou l'oxygène, tout en assurant dureté et résistance à l'érosion par le bain de silicium.
• Métaux précieux : Fusion de l'or, de l'argent, des métaux du groupe du platine et de leurs alliages, dureté élevée pour résister à l'érosion due à l'écoulement du métal en fusion, inertie chimique garantissant la pureté du bain.
• Alliages à haute température/métaux réfractaires : Fusion d'alliages de titane, d'alliages à base de nickel résistant aux hautes températures, d'alliages de molybdène, etc., avec une résistance mécanique à haute température et une résistance au choc thermique conforme aux exigences.

Caractéristiques

• Dureté extrêmement élevée et résistance à l'usure : La dureté Vickers de 15 à 18 GPa en fait l'une des céramiques techniques les plus dures, juste après le diamant, le nitrure de bore cubique et certaines céramiques au carbure de silicium. Cela confère au creuset une excellente résistance à l'érosion par le métal en fusion, à l'érosion par les scories et à l'usure particulaire, prolongeant considérablement sa durée de vie.
• Excellente résistance mécanique et au fluage à haute température : Il peut conserver une grande résistance même à haute température (jusqu'à 1400 °C), avec une excellente résistance à la déformation à chaud (fluage), garantissant l'intégrité structurelle et la stabilité dimensionnelle du creuset lors de fusions prolongées à haute température.

Excellente résistance au choc thermique : La combinaison d'un faible coefficient de dilatation thermique (~3,2 × 10⁻⁶/K) et d'une conductivité thermique modérée (~20-30 W/mK) lui permet de supporter des variations de température sévères pendant le processus de fusion (telles que le chargement et la vidange) sans se fissurer.

• Bonne stabilité chimique : Il est inerte vis-à-vis de la plupart des métaux en fusion (en particulier les métaux non ferreux) et des sels fondus, et n'est pas sujet aux réactions chimiques ou à la contamination du bain. Il forme une couche protectrice de SiO₂ à la surface en atmosphère oxydante, renforçant ainsi la résistance à la corrosion.
• Faible mouillabilité : Il présente un angle de contact élevé avec de nombreux métaux fondus tels que l'aluminium, le cuivre et leurs alliages, ce qui rend difficile leur adhérence au métal et facilite la coulée du bain et le nettoyage du creuset.

Paramètre