В мире металлургии и материаловедения,тигель— незаменимый инструмент для плавки и литья металлов. Среди различных типов тиглей графитовые карбидкремниевые (SiC) тигли выделяются своими исключительными свойствами, такими как высокая теплопроводность, превосходная термостойкость и превосходная химическая стабильность. В этой статье мы подробно рассмотрим состав графитовых карбидкремниевых тиглей и выясним, как их состав способствует их выдающимся эксплуатационным характеристикам при высоких температурах.
Основные ингредиенты
Основными компонентами графитовых тиглей из SiC являются чешуйчатый графит и карбид кремния. Чешуйчатый графит, составляющий обычно 40–50% тигля, обеспечивает отличную теплопроводность и смазывающую способность, что способствует лёгкому извлечению отлитого металла. Карбид кремния, составляющий 20–50% тигля, обеспечивает высокую термостойкость тигля и его химическую стабильность при повышенных температурах.
Дополнительные компоненты для повышения производительности
Для дальнейшего улучшения высокотемпературных характеристик и химической стабильности тигля в рецептуру добавляются дополнительные компоненты:
- Элементарный кремниевый порошок (4–10 %): повышает высокотемпературную прочность и стойкость тигля к окислению.
- Порошок карбида бора (1–5 %): повышает химическую стабильность и устойчивость к коррозионным металлам.
- Глина (5–15 %): действует как связующее вещество и улучшает механическую прочность и термическую стабильность тигля.
- Термореактивное связующее (5–10 %): помогает связать все компоненты вместе, образуя единую структуру.
Формула высшего класса
Для применений, требующих ещё более высокой производительности, используется высококачественный графитовый тигель. В его состав входят 98% графитовых частиц, 2% оксида кальция, 1% оксида циркония, 1% борной кислоты, 1% силиката натрия и 1% силиката алюминия. Эти дополнительные ингредиенты обеспечивают непревзойденную стойкость к высоким температурам и агрессивным химическим средам.
Производственный процесс
Изготовление графитовых тиглей из SiC – это кропотливый процесс. Сначала чешуйчатый графит и карбид кремния тщательно смешиваются. Затем к смеси добавляются порошок элементарного кремния, порошок карбида бора, глина и термореактивное связующее. Смесь прессуется в форму с помощью пресса для холодного прессования. Затем тигли спекаются в высокотемпературной печи для повышения их механической прочности и термической стабильности.
Применение и преимущества
Графитовые тигли из карбида кремния широко используются в металлургической промышленности для плавки и литья таких металлов, как железо, сталь, медь и алюминий. Их превосходная теплопроводность обеспечивает равномерный нагрев и снижает энергопотребление. Высокая термостойкость минимизирует риск образования трещин при резких перепадах температур, а химическая стабильность обеспечивает чистоту расплавленного металла.
В заключение отметим, что рецептура графитовых карбидкремниевых тиглей представляет собой тщательно подобранную смесь материалов, обеспечивающих баланс теплопроводности, термостойкости и химической стабильности. Этот состав делает их незаменимыми в металлургии, где они играют решающую роль в эффективной и надежной плавке и литье металлов.
Понимая компоненты и технологию производства графитовых тиглей из карбида кремния, промышленные предприятия могут делать обоснованный выбор для своих конкретных применений, обеспечивая оптимальную производительность и долговечность тиглей. По мере развития технологий ожидается дальнейшее совершенствование рецептуры и технологий производства графитовых тиглей из карбида кремния, что откроет путь к ещё более эффективным и устойчивым металлургическим процессам.
Время публикации: 12 марта 2024 г.