หม้อหลอมเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์แบบกำหนดเอง หม้อเซรามิก Si3N4 สำหรับหลอมโลหะมีค่า

รายละเอียดผลิตภัณฑ์

1. นิยามพื้นฐานและวัตถุดิบ

ภาชนะแบบเบ้าหลอมซิลิคอนไนไตรด์เป็นภาชนะเซรามิกเชิงโครงสร้างประสิทธิภาพสูงที่ผ่านกระบวนการเผาอัด (sintering) จาก ความบริสุทธิ์สูง ผงซิลิคอนไนไตรด์ (S i3N4 ) โดยในระหว่างการผลิตจะเติมสารช่วยในการเผาอัดที่เป็นออกไซด์ของธาตุหายากในปริมาณเล็กน้อย เพื่อให้เกิดการอัดแน่นสมบูรณ์ ความเหนียวสูง และเสถียรภาพทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม ต่างจากเบ้าหลอมอะลูมินา ควอตซ์ และกราไฟต์แบบธรรมดา วินาที i3N4 เซรามิกชนิดนี้มีโครงสร้างผลึกที่ยึดด้วยพันธะโควาเลนต์ จึงมีข้อได้เปรียบเฉพาะตัวด้านความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง แรงกล และสารเคมี ทำให้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่ต้องการมาตรฐานสูง เช่น การหลอม การเผาอัด และการวิเคราะห์ทดสอบ

2. สมรรถนะยอดเยี่ยมหลัก

2.1ความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ดีเยี่ยม

ไนไตรด์ซิลิคอนมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำมากเป็นพิเศษ สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรุนแรงได้ ตั้งแต่เตาเผาที่มีอุณหภูมิสูงไปจนถึงแท่นระบายความร้อน โดยไม่เกิดรอยร้าว จึงแก้ปัญหาข้อบกพร่องที่ใหญ่ที่สุดของภาชนะหลอมอลูมินาและเซอร์โคเนีย ซึ่งมักแตกหักง่ายหลังจากผ่านกระบวนการให้ความร้อนและระบายความร้อนซ้ำๆ อุณหภูมิในการใช้งานระยะยาว: สูงสุด 1400°C ในบรรยากาศอากาศ และสูงสุด 1600°C ภายใต้สภาวะสุญญากาศหรือในบรรยากาศของก๊าซเฉื่อย ครอบคลุมจุดหลอมเหลวของทองคำ เงิน แพลตินัม เพลเลเดียม และโลหะผสมที่ทนความร้อนสูงส่วนใหญ่

2.2ความแข็งแรงทางกลสูงและความต้านทานต่อการสึกหรอ

มีความแข็งแรงดัดดีเยี่ยมและทนต่อการแตกร้าวสูง จึงไม่ง่ายต่อการสึกกร่อน แตกร้าว หรือเสียรูปทรงภายใต้แรงกระแทกและการไหลของโลหะหลอมเหลว โครงสร้างที่แน่นหนาและไม่มีรูพรุนช่วยป้องกันไม่ให้โลหะหลอมเหลวซึมผ่านผนังภาชนะหลอม จึงหลีกเลี่ยงการสูญเสียวัสดุและการปนเปื้อนข้ามกัน

2.3มีความเฉื่อยทางเคมีสูงมาก

Si₃N₄ มีปฏิกิริยากับโลหะมีค่าหลอมเหลว โลหะไม่ใช่เหล็ก และเกลือหลอมเหลวส่วนใหญ่ รวมทั้งกรดทั่วไป (กรดไนตริก กรดไฮโดรคลอริก และน้ำราชวงค์) น้อยมาก

ไม่ก่อให้เกิดมลพิษจากคาร์บอน เมื่อเทียบกับภาชนะหลอมกราไฟต์

ไม่เกิดปฏิกิริยาเคมีกับโลหะกลุ่มแพลตินัม ซึ่งต่างจากภาชนะเผาแบบอะลูมินาความบริสุทธิ์สูง

ทนต่อการออกซิเดชันภายใต้อุณหภูมิสูงได้ดีกว่ากราไฟต์อย่างมาก

2.4คุณสมบัติที่ไม่ถูกหลอมละลายของโลหะหลอมเหลวเข้าเปียก

พื้นผิวด้านในที่ขัดเงาจนเป็นดั่งกระจก ช่วยผลักดันทองคำ เงิน แพลตินัม และโลหะมีค่าอื่นๆ ที่อยู่ในสถานะของเหลวออกจากผนังภาชนะ ทำให้เกือบไม่มีเศษโลหะติดค้างอยู่บนผนังหลังเทออก ส่งผลให้อัตราการกู้คืนโลหะเพิ่มขึ้นอย่างมาก และลดการสูญเสียในการผลิต

2.5 ความเสถียรทางความร้อน

สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ (~3.2×10⁻⁶/เค), ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิร้อน-เย็นอย่างรวดเร็วโดยไม่แตกร้าว อุณหภูมิใช้งานต่อเนื่อง: 1000 องศาเซลเซียสในอากาศ และสูงสุดถึง 1400 องศาเซลเซียสภายใต้บรรยากาศเฉื่อย เหมาะสำหรับเตาอุณหภูมิสูงแบบปรับแต่งพิเศษและอุปกรณ์เสริมสำหรับโลหะหลอมเหลว
2.6 ฉนวนไฟฟ้า

ค่าความต้านทานเชิงปริมาตรสูง ทนต่อการลัดวงจรจากแรงดันไฟฟ้าสูง เหมาะสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างฉนวนแบบปรับแต่งพิเศษในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและอุปกรณ์กึ่งตัวนำ

3. ประเภทผลิตภัณฑ์หลักและการปรับแต่งตามความต้องการ

3.1 รูปร่างทั่วไป

ภาชนะเผารูปทรงกระบอกแบบตรง (พร้อมฝาปิดที่สามารถเลือกใช้ได้ตามความต้องการ)

ภาชนะเผารูปกรวยปลายแคบพร้อมช่องเทสำหรับการหล่อแท่งโลหะได้อย่างสะดวก

ภาชนะเผารูปแบบพิเศษ: รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า รูปทรงภายในแบบขั้นบันได และภาชนะเผาแบบหลายช่องรวมกัน

3.2 พารามิเตอร์ที่สามารถปรับแต่งได้

ช่วงความจุ: ตั้งแต่ภาชนะเผาขนาดเล็กสำหรับห้องปฏิบัติการความจุ 5 มล. ไปจนถึงภาชนะเผาขนาดใหญ่สำหรับอุตสาหกรรมความจุ 20 ลิตร; สามารถปรับแต่งเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน เส้นผ่านศูนย์กลางด้านนอก ความหนาของผนัง ความสูง ขั้นตอนการจัดตำแหน่ง และรูยึดติดตามแบบแปลนของลูกค้าได้; ตัวเลือกพื้นผิว: ขัดหยาบแบบแมตต์ ขัดเงาแบบมันวาวสูง และเคลือบด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เพื่อป้องกันการกัดกร่อนและยืดอายุการใช้งาน

4ข้อได้เปรียบอันโดดเด่นสำหรับอุตสาหกรรมโลหะมีค่า

42.1 ไม่มีการปนเปื้อนใดๆ (จุดขายหลัก)

Si3n4 มีความเฉื่อยทางเคมีต่อโลหะมีค่าทั้งหมดและโลหะผสมของมันทุกชนิด ไม่มีธาตุซิลิคอนหรือไนโตรเจนละลายเข้าไปในทองคำ เงิน หรือแพลตินัมที่อยู่ในสถานะหลอมเหลว

ไม่มีมลพิษจากคาร์บอน (เมื่อเปรียบเทียบกับเบ้าหลอมกราไฟต์: กราไฟต์จะปล่อยคาร์บอนเข้าสู่โลหะมีค่า ทำให้ความบริสุทธิ์ลดลง)

ไม่มีการแทรกซึมของสิ่งสกปรกจากอลูมินา (เมื่อเปรียบเทียบกับเบ้าหลอมอลูมินาความบริสุทธิ์ 99%: ปฏิกิริยากับโลหะผสมแพลตินัมที่อุณหภูมิสูง)

ทนต่อน้ำยาแอควาเรเจีย สารละลายกรดไนตริก และกรดไฮโดรคลอริก ระหว่างกระบวนการกลั่นโลหะมีค่าและการชะล้างด้วยกรด

4.2อายุการใช้งานยาวนาน

อายุการใช้งานคือ ยาวนานกว่าเบ้าหลอมเซอร์โคเนีย 5–8 เท่า และยาวนานกว่าเบ้าหลอมกราไฟต์ 4–6 เท่า สามารถทนต่อการให้ความร้อนและระบายความร้อนอย่างรวดเร็วนับร้อยครั้งต่อวัน สำหรับงานหล่อเครื่องประดับ การถลุงทองคำแท่ง และการเก็บตัวอย่างเพื่อการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ โดยไม่แตกร้าว

4.3 ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันและมีความแข็งแรงเชิงกลสูง

ภาชนะหลอมแบบควอตซ์แบบดั้งเดิมแตกหักได้ง่ายเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน ขณะที่ภาชนะหลอมอลูมินาจะแตกร้าวเมื่อถูกกระทบด้วยโลหะ แต่เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ (Si₃N₄) สามารถย้ายจากเตาให้ความร้อนสูงไปยังโต๊ะระบายความร้อนได้ทันทีโดยไม่เกิดการแตกร้าว

4.4 ประหยัดต้นทุนในการกู้คืนโลหะมีค่า

พื้นผิวด้านในที่ขัดเงาและไม่ติด ทำให้เหลือคราบทองคำ/เงินตกค้างภายในภาชนะหลอมน้อยมากหลังเทออก ส่งผลให้อัตราการสูญเสียโลหะมีค่าลดลงต่ำกว่า 0.01% ต่อรอบการหลอม

5โลหะมีค่าและสถานการณ์ที่ใช้ได้

โลหะที่เหมาะสำหรับการหลอม

ทองคำ (Au), เงิน (Ag), พลาตินัม (Pt), เพลเลเดียม (Pd), โรเดียม (Rh), อิริเดียม (Ir), โลหะผสมทองคำ-พลาตินัม, โลหะผสมทองคำตามคารัต, เงินสเตอร์ลิง, และโลหะผสมพลาตินัมสำหรับเครื่องประดับ

การประยุกต์ใช้งานเชิงอุตสาหกรรมหลัก

โรงงานผลิตเครื่องประดับ: การหลอมด้วยแรงเหนี่ยวนำภายใต้สุญญากาศเพื่อผลิตแท่งหลอมสำหรับการหล่อทองคำ/พลาตินัม

โรงกลั่นแท่งโลหะมีค่า: การหลอมโลหะมีค่าเป็นจำนวนมากเพื่อผลิตแท่งโลหะมีค่า

การรีไซเคิลโลหะมีค่า: การหลอมเศษเครื่องประดับ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีทองคำและเงิน

ห้องปฏิบัติการวิเคราะห์: การวิเคราะห์ด้วยไฟ (fire assay) และการเตรียมตัวอย่างโลหะมีค่าความบริสุทธิ์สูง

การหลอมโลหะผสมทันตกรรม: โลหะผสมสำหรับการหล่อทันตกรรมที่มีแพลตินัมและพาเลเดียม

6. กระบวนการผลิตหลัก

6.1 การอัดแบบแห้ง / การอัดแบบไอโซสแตติกเพื่อขึ้นรูปชิ้นงานเบื้องต้นให้มีความหนาแน่นสม่ำเสมอ

6.2 การเผาเชื่อมด้วยความร้อนสูงภายใต้แรงดันก๊าซในบรรยากาศไนโตรเจนที่อุณหภูมิ 1700–1900°C

6.3 การกลึงด้วยเครื่อง CNC ความแม่นยำสูง การขัดผิวด้านในและด้านนอกเพื่อให้ได้พื้นผิวเรียบลื่นไม่ติด

6.4 การขึ้นรูปตามแบบเฉพาะ การเจาะรู และการเคลือบผิวตามความต้องการ

7.  หมายเหตุสำหรับ เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ การสั่งทำพิเศษ

7.1 ซิลิคอนไนไตรด์มีความแข็งสูงมาก การขึ้นรูปทุกชนิดที่ต้องการความแม่นยำสูงจึงจำเป็นต้องใช้เครื่องมือเพชร ดังนั้นโครงสร้างที่ซับซ้อน เช่น รอยเกลียวภายในลึกมาก หรือโครงสร้างบางพิเศษขนาดใหญ่พิเศษ จำเป็นต้องประเมินด้านเทคนิคล่วงหน้า

7.2 การใช้งานระยะยาวที่อุณหภูมิสูงกว่า 1100 องศาเซลเซียสในอากาศจะทำให้เกิดการออกซิเดชันช้าๆ จึงแนะนำให้ปรับแต่งเคลือบป้องกันการออกซิเดชันสำหรับสภาพแวดล้อมการใช้งานดังกล่าว

7.3 โปรดระบุพารามิเตอร์ทางเทคนิคโดยละเอียดเมื่อสั่งผลิตตามแบบ: อุณหภูมิใช้งาน แรงโหลด สภาพแวดล้อมของสารกลาง แบบวาดขนาด ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ และข้อกำหนดด้านผิวหน้า

8คำแนะนำในการใช้งานและบำรุงรักษา

อัตราการให้ความร้อน: เพิ่มอุณหภูมิอย่างช้าๆ ไม่เกิน 10°C/นาที สำหรับการใช้งานครั้งแรกถึงสามครั้ง เพื่อให้โครงสร้างจุลภาคเสถียร

หลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงกับกรดไฮโดรฟลูออริก (HF) (เป็นกรดเพียงชนิดเดียวที่กัดกร่อนได้) Si3n4 )

หลังการหลอม ควรปล่อยให้เย็นตัวตามธรรมชาติเสียก่อน แล้วจึงจุ่มลงในน้ำเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานให้ยาวนานยิ่งขึ้น

ทำความสะอาดผนังด้านในด้วยกรดไนตริกเจือจางเพื่อขจัดอนุภาคโลหะมีค่าที่ตกค้างอยู่เป็นจำนวนมาก

เก็บไว้ในสภาพแวดล้อมที่แห้ง เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนจากความชื้นเป็นเวลานาน

พารามิเตอร์