Niestandardowy tygiel ceramiczny MgO o wysokiej temperaturze

Tlenek magnezu jest tlenkiem zasadowym o wysokiej temperaturze topnienia, cechującym się doskonałą stabilnością chemiczną i odpornością na ciepło, co czyni go odpowiednim do procesów związanych z metalami stopionymi, szkłem, ceramiką oraz innymi obróbkami w wysokich temperaturach.  Tigle z tlenku magnezu to odporne na wysokie temperatury naczynia stosowane w eksperymentach laboratoryjnych i zastosowaniach przemysłowych, wykonane głównie z tlenku magnezu (MgO). Tigle te są powszechnie wykorzystywane w laboratoriach, metalurgii, inżynierii chemicznej i naukach o materiałach, szczególnie w przypadkach wymagających odporności na środowiska zasadowe lub korozję w wysokich temperaturach.

Wykonany jest z wysokoczystego tlenku magnezu (zwykle o czystości powyżej 99%) i charakteryzuje się doskonałą odpornością na wysokie temperatury (maksymalna temperatura pracy 2200 °C ), odpornością na zużycie, korozję oraz odpornością na działanie kwasów i zasad. Ceramika z tlenku magnezu należy do układu krystalograficznego sześciennego, o gęstości teoretycznej wynoszącej 2,8–3,2 g/cm³ 3 i twardość wg Mohsa wynoszącą 5-6. Posiadają wysoką objętościową rezystywność właściwą w wysokich temperaturach oraz dobre właściwości izolacyjne elektryczne.

Jest odpowiedni do ogrzewania pojemników w piecach indukcyjnych średniej i wysokiej częstotliwości, piecach elektrycznych oraz piecach próżniowych i może zapewniać obojętne i wolne od zanieczyszczeń środowisko, gwarantując wysoką czystość podczas procesu topnienia.

Oprócz powyższych cech tygle tlenkowe magnezu wykazują również dobrą odporność na żużle metali alkalicznych i mogą być stosowane do topnienia metali nieżelaznych i szlachetnych, takich jak platyna, rod, iryd, a także do próżniowego topnienia wysokoczystych metali radioaktywnych, takich jak uran, tor, stopy żelaza i ich stopy.

Dodatkowo mogą być również stosowane jako rura ochronna termopary w wysokich temperaturach oraz jako materiał wyściółkowy dla pieców wysokotemperaturowych.

Główne właściwości i charakterystyka

• Ekstremalnie wysoka temperatura topnienia:

• MgO topi się przy temperaturze około 2 852 °C  (5,166°F). To sprawia, że jest jednym z nielicznych materiałów odpowiednich do zawierania metali i soli o temperaturach topnienia powyżej 2000 °C .

• Wyjątkowa odporność chemiczna:

• Ogniotrwałość podstawowa: MgO wykazuje dużą odporność na żużle i środowiska podstawowe (zasadowe). Jest doskonałym wyborem do topnienia nadstopów niklu, kobaltu oraz metali szlachetnych, takich jak platyna, które mogą być korozyjne dla innych tlenkowych ceramik.
• Słaba odporność na kwasy: Łatwo ulega atakowi ze strony żużli i materiałów kwasowych. Nie należy go używać z silnie kwasowymi tlenkami, takimi jak krzemionka (SiO 2 - 2 ) lub tlenek boru w wysokich temperaturach.

• Stabilność termiczna:

• Ma dobrą odporność na zmęczenie termiczne, choć ogólnie jest ona gorsza niż glinianych. Oznacza to, że nagrzewanie i chłodzenie należy kontrolować, aby uniknąć pęknięć.

• Izolator elektryczny:

• Tak jak większość ceramik, jest doskonałym izolatorem elektrycznym w temperaturze pokojowej i wysokich temperaturach, co czyni go odpowiednim do pieców indukcyjnych i innych systemów grzewczych elektrycznie.

• Wytrzymałość mechaniczna:

• Wykazuje umiarkowaną wytrzymałość mechaniczną w temperaturze pokojowej, jednak jego wytrzymałość spada w bardzo wysokich temperaturach.

Wspólne zastosowania

Tigle MgO są używane w wymagających procesach wysokotemperaturowych, w których inne ceramiki ulegają awarii:

• Metalurgia i rozwój stopów:

Topienie i przetwarzanie metali reaktywnych (np. tytanu, cyrkonu i ich stopów).

Przetwarzanie metali z grupy platyny (platyna, rod, itp.).

Topienie uranu i innych materiałów jądrowych.

• Wzrost kryształów:

Tigle do procesu Czochralskiego służącego do wzrostu monokryształów

tlenków o wysokiej temperaturze topnienia.

• Badania naukowe nad materiałami:

Stosowane w laboratoriach do spiekania, prażenia i obróbki cieplnej zaawansowanych

ceramik i proszków, gdzie należy unikać zanieczyszczeń.

• Przemysł szklany:

Czasami używane do zawierania pewnych typów szkieł specjalistycznych,

szczególnie tych o podstawowym składzie.

Etapy operacji (na przykładzie topnienia metalu):

Podgrzanie wstępnego: Podgrzewaj tygiel z prędkością 5-10 ° °C/min do 500 ° °C i utrzymuj przez 1 godzinę.

Ładowanie: Dodaj materiał metalowy, ilość wypełnienia nie powinna przekraczać 80% pojemności tygla.

Topnienie: Podgrzewaj z prędkością 10-15 ° °C/min do temperatury docelowej (zazwyczaj 1200-1600 °C ).

Wydzielenie ciepła: Utrzymuj temperaturę docelową przez 1-2 godziny.

Chłodzenie: Powoli schłodzić do temperatury pokojowej z szybkością nie przekraczającą 5 ° °C/min. W sklepie są obecnie dostępne powiązane produkty. Nasz tytanek cyrkonowy ma wysoką czystość 99,9%, twardość Vickersa 1250HV oraz gęstość 6,0 g/cm 3 . Wytrzymuje wysokie temperatury do 1000 ° °C i nadaje się do różnych przemysłowych zastosowań stałych.

Ważne zagadnienia dotyczące obsługi i użytkowania

• Wrażliwość na wilgoć (gaszenie):

• To najważniejszy czynnik. MgO reaguje z wodą (H 2 - 2 O) i dwutlenkiem węgla (CO 2 - 2 ) w powietrzu, tworząc wodorotlenek magnezu i węglan, co powoduje spuchnięcie, pękanie i rozpadanie się tytanu.
• Przechowywanie: Należy przechowywać w suchym, szczelnym pojemniku, często z substancją higroskopijną.
• Przedpalanie: Przed pierwszym użyciem zaleca się „przygotowanie” tygla poprzez nagrzanie go do wysokiej temperatury, aby usunąć wszelką wchłoniętą wilgoć.

• Cykling termiczny:

• Unikaj szybkiego ogrzewania i chłodzenia. Zawsze przestrzegaj zalecanych prędkości ogrzewania i chłodzenia, aby zapobiec szokowi termicznemu i pęknięciom.

• Kompatybilność:

• Zawsze sprawdź zgodność chemiczną między tyglem MgO a materiałem, który topisz lub przetwarzasz. Użycie go z niekompatybilnym materiałem (np. tlenkiem kwasowym) spowoduje szybkie jego zniszczenie.

Specyfikacje techniczne