Өндөр температурт хайлуулах -тигель материалыг зөв сонгох

1. Танилцуулга

Орчин үеийн металлурги, дэвшилтэт материалын шинжлэх ухаан, тусгай шилний үйлдвэрлэл, нарийн хөрөнгө оруулалттай цутгамал, өндөр-температурт химийн синтез зэрэг шаардлагтай, өндөр эрсдэлтэй салбарт цөөн хэдэн тоног төхөөрөмж нь үйлдвэрлэлийн тигель шиг чухал, эсвэл маш хүнд ажиллагаатай шийтгэл хүлээдэг. Хайлсан металл, реактив хайлсан давс, түрэмгий флюс, хэт өндөр-цэвэр керамик хайлмалыг хадгалах үндсэн, зайлшгүй шаардлагатай савны үүрэг гүйцэтгэдэг тигель нь 1500 хэмээс дээш өндөрт цэврүүтэх үйл ажиллагааны температурыг тогтмол тэсвэрлэхийн зэрэгцээ механик бүтэцтэй, үнэмлэхүй тогтвортой байдлыг хадгалах ёстой. болон дарамт шахалт дор химийн идэвхгүй байдал. Тодорхой дулааны процесст тохирох тигель материалыг сонгох нь инженерийн энгийн ажил биш юм; Материалын буруу сонголт нь бүтцийн сүйрэлд хүргэж, хайлсан металлын аюултай асгаралт, зууханд их хэмжээний гэмтэл авч, үйлдвэрлэлийн бүхэл бүтэн үйл ажиллагааг шууд сүйрүүлдэг.

Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн үйл явц нь дулааны босго өндөр, химийн цэвэр байдлын хатуу шаардлага, улам бүр түрэмгий хайлшны найрлага руу тасралтгүй түлхэж байгаа тул боломжтой хадгалах хэрэгслийн нарийн ширийн зүйлийг эзэмших нь металлургийн мэргэжилтнүүд болон технологийн инженерүүдийн хувьд хамгийн чухал зүйл болжээ. Тигель бүр нь дулааны, механик болон химийн шинж чанарын өвөрмөц, өндөр мэргэшсэн профайлыг эзэмшдэг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн тодорхой хэрэглээнд тохирсон байх ёстой. Инженер жижиг гар аргаар цутгах үйлдвэрт үнэт металл хайлуулж, сансрын турбины ирэнд зориулсан өндөр хүчин чадалтай супер хайлш үйлдвэрлэж байна уу, эсвэл тусгай зориулалтын вакуум зууханд дан-болор индранил була ургуулж байгаа эсэхээс үл хамааран тигелийн сонголт нь эцсийн амжилт эсвэл өндөр өртөгтэй бүтэлгүйтлийг хэлнэ. Энэхүү иж бүрэн өгүүлэл нь өндөр температурт хайлуулах үйл ажиллагаанд тохирох тигелийг сонгоход мэргэжлийн хүмүүсийг-хөлөвдөг үндсэн сонголтын хүчин зүйлс, материалын үндсэн ангилал, үйл ажиллагааны шилдэг туршлагууд болон салбарын тусгай хэрэглээг судалсан болно.

2. Тигель материалыг сонгох гол хүчин зүйлүүд

Дулааны шинж чанар ба дулааны цохилтын эсэргүүцэл

Аливаа өндөр температурт тигель-ийг үнэлэхдээ анхаарах хамгийн чухал зүйл бол түүний дулааны гүйцэтгэлийн нарийвчилсан үзүүлэлт юм. Тохиромжтой тигель нь хайлах цэг, зөөлрүүлэх босго нь түүнд агуулагдах хайлсан цэнэгийн хамгийн их ажиллах температураас хамаагүй өндөр байх ёстой. Гэсэн хэдий ч өндөр хайлах цэгтэй байх нь дангаараа үйлдвэрлэлийн орчинд бүрэн хангалтгүй юм. Дулааны цочролын эсэргүүцэл-материалын температурын огцом хэлбэлзлийг хагарал, хагарал, сүйрлийн механик хугаралгүйгээр тэсвэрлэх чадвар-нь адил чухал юм. Хүйтэн тигелийг шуугиантай индукц эсвэл эсэргүүцлийн зууханд гэнэт оруулах, эсвэл хайлсан материалыг түүн рүү хурдан цутгах эсвэл гадагшлуулах үед тигелийн зузаан хананд их хэмжээний дулааны градиент хурдацтай үүснэ. Тусгай зориулалтын бал чулуу, цахиурын карбидын нийлмэл материал зэрэг дулааны тэлэлтийн бага коэффициент, өндөр дулаан дамжилтын илтгэлцүүртэй материалууд нь дулааны хурдацтай циклийг даван туулах чадвартай байдаг бол цул исэлийн керамик нь дулааны цочролоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд болгоомжтой, хатуу хяналттай аажмаар халаах протоколуудыг шаарддаг.

Химийн нийцэмж ба урвалын чадвар

Өндөр температурт химийн термодинамик нь атомууд онцгой идэвхтэй болж, хайлсан цэнэг ба тигелийн дотоод хананы хооронд химийн урвал явагдах магадлал болон кинетик хурдыг экспоненциалаар нэмэгдүүлдэгийг заадаг. Химийн реактив тигель нь хүсээгүй хольцыг хайлмал руу шууд уусгаж, хайлшийн химийг эрс өөрчилж, цахилгаан болон механик шинж чанарыг алдагдуулдаг бол түрэмгий хайлмал нь өөрөө хөлөг онгоцны ханыг элэгдэж, уусган, зэврүүлж, бүтцийн эрт эвдрэлд хүргэдэг. Тиймээс химийн нийцтэй байдлыг ойлгох нь туйлын хэрэгцээ юм. Цахиураар баялаг шил, хүчиллэг шаар зэрэг хүчиллэг хайлмал нь ууссан кварц эсвэл өндөр-цэвэр хөнгөн цагааны исэл зэрэг хүчиллэг эсвэл төвийг сахисан материалыг шаарддаг бол хүчтэй үндсэн урсгал, шүлтлэг шороон метал болон реактив металлын хайлш нь магни эсвэл бүрэн тогтворжсон циркон зэрэг үндсэн галд тэсвэртэй материалыг шаарддаг. Химийн идэвхгүй тигелийг сонгох нь эцсийн хатуурсан бүтээгдэхүүний химийн цэвэр байдал болон хадгалах савны ашиглалтын хугацааг уртасгана.

3. Гол тигелийн материал ба тэдгээрийн хэрэглээ

Графит ба нүүрстөрөгчийн{0}}Үндэслэсэн тигель

Графит болон нүүрстөрөгчийн-холбогдсон цахиурын карбидын нийлмэл материалууд нь цутгах үйлдвэрийн ерөнхий үйл ажиллагаа, өнгөт металлургийн болон хайлуулах-ерөнхий цехүүдэд-хамгийн өргөн хэрэглэгддэг, зардал багатай тигелийн сонголтуудыг төлөөлдөг. Графит нь онцгой дулаан дамжилтыг санал болгож, зуухнаас гарсан дулааныг хатуу цэнэг рүү хурдан бөгөөд жигд шилжүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хайлах нийт хугацааг эрс багасгаж, нийт эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулдаг. Цаашилбал, бал чулуу нь өндөр температурт гайхалтай өндөр механик хүч чадалтай бөгөөд дулааны цочролд онцгой эсэргүүцэлтэй тулгардаг бөгөөд энэ нь ширүүн цутгах ажлыг тэсвэрлэх боломжийг олгодог. Бал чулуун тигель нь зэс, гууль, хүрэл, хөнгөн цагаан болон төрөл бүрийн үнэт металлыг хайлуулах-тэд тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч элементийн нүүрстөрөгч нь хүчтэй бууруулагч бодис бөгөөд өндөр температурт хүрээлэн буй орчны агаарт амархан исэлддэг тул эдгээр тигльүүдийг ихэвчлэн исэлдэлтийн эсрэг тусгай зориулалтын гаднах паалангаар бүрхэж эсвэл бүтцийн дутуу задралаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд зөвхөн хяналттай орчин, вакуум камер эсвэл индукцийн зууханд ашигладаг.

Хөнгөн цагаан ба оксидын керамик тигель

Никелд суурилсан тусгай хайлш, дэвшилтэт электрон керамик, цөмийн материал эсвэл өндөр-цэвэршилттэй лабораторийн аналитик дээж-оксид керамик тигель бэлтгэх зэрэг-өндөр{0}}цэвэр хайлуулах шаардлагатай бол үйлдвэрлэлийн стандарт нь маргаангүй. Өндөр{6}}цэвэр хөнгөн цагааны исэл (хөнгөн цагааны исэл) тигель нь химийн гайхалтай идэвхгүй байдал, маш сайн цахилгаан тусгаарлагч шинж чанар, ойролцоогоор 1800 хэм хүртэл исэлдэлтийг эсэргүүцэх чадвартай. Өндөр суурь шаар, хайлсан реактив металл эсвэл идэмхий давс агуулсан химийн орчинд бүр илүү эрэлт хэрэгцээтэй байхын тулд магни (магнийн исэл) эсвэл иттриа{9}}тогтворжуулсан циркон тигель ашигладаг. Сайн-шатдаг, өндөр-хөнгөн цагааны ислийн тигель нь хайлмал дахь ионы бохирдлыг хамгийн бага түвшинд байлгадаг бөгөөд энэ нь өндөр нарийвчлалтай хайлмал дахь металлын хольцыг тэсвэрлэх чадваргүй аналитик химич, металлургичид, материал судлаачдын хамгийн дуртай зүйл болдог.

Галд тэсвэртэй металл тигель

Уламжлалт керамик болон бал чулууны ашиглалтын хязгаараас бүрэн хэт-өндөр- хайлуулах хайлуулах хэрэглээний хувьд галд тэсвэртэй металл тигель зайлшгүй шаардлагатай. Цагаан алт, молибден, вольфрам, тантал зэрэг материалыг үйлдвэрлэлийн болон дэвшилтэт судалгааны ажилд зориулан өндөр хүчин чадалтай{3}}тигель загвар болгон боловсруулдаг. Платинум тигель нь өндөр температурын исэлдэлт, олон хайлсан урсгалын химийн халдлагад бүрэн тэсвэртэй тул оптик шилний үйлдвэрлэл, дулааны шинжилгээний багаж хэрэгсэл, өндөр-цэвэршилттэй оптик болон лазер материал бэлтгэхэд түгээмэл хэрэглэгддэг. Үүний зэрэгцээ вольфрам, молибдений тигель нь галд тэсвэртэй металл, цөмийн түлш хайлуулах, нэг талст индранил эсвэл хагас дамжуулагч цахиурын булцууг ургуулахад зайлшгүй шаардлагатай хэдий ч хурдан, гамшгийн өндөр исэлдэлтээс сэргийлэхийн тулд вакуум эсвэл инертийн хийг хадгалах тусгай орчин шаардлагатай-.

4. Хайлуулах тусгай ажиллагаатай тигльүүдийг тааруулах

Хайлуулах-төмрийн бус хайлш ба үнэт металл

Тусгай үйл ажиллагааны орчин нь өнгөт болон үнэт металл цутгах үйлдвэрүүдэд-мэдээллийн тодорхой шаардлагыг тавьдаг. Алт, мөнгө, цагаан алт, палладий, зэс{2}} хайлш хайлуулах үед үндсэн үйл ажиллагааны асуудал бол шингээлт, исэлдэлт, хүсээгүй химийн бохирдлоос үүдэлтэй металлын алдагдал юм. Шавар{4}}бал чулуу эсвэл цахиурын карбидын тигель нь механик бат бөх чанар, маш сайн дулааны гүйцэтгэлтэй тул зэс, гууль, хүрэл зэргийг хайлуулахдаа ихэвчлэн сонгодог. Өндөр-цэвэршилттэй үнэт металл олборлох болон аналитик шинжилгээний лабораторийн хувьд өндөр-цэвэршилттэй шамот эсвэл хайлуулсан цахиурын тигель стандарт юм. Эдгээр нарийн, өндөр үнэ цэнэтэй үйлдлүүдэд хайлсан үнэт металлын микроскоп дуслууд хананд наалдахаас сэргийлж, цутгах явцад металлын хамгийн их гарцыг хангахын тулд тигель нь гөлгөр, сүвэрхэг биш, пааландсан дотоод гадаргуутай байх ёстой.

Нарийвчилсан керамик, шил, реактив металл

Сансарын инженерчлэл, электроник, тусгай шилний үйлдвэрлэл зэрэг дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн салбарт хайлуулах үйл ажиллагаа нь эрс тэс, маш түрэмгий орчинд байнга тулгардаг. Реактив титан, циркони эсвэл тусгай өндөр{1}}энтропи хайлшийг хайлуулахын тулд хайлсан цэнэгтэй химийн урвалд орохгүй, хэврэг, хүсээгүй металл хоорондын нэгдлүүдийг үүсгэх тигель шаардлагатай. Энд хүйтэн-ханыг хайлуулах (голдуу гавлын яс хайлах гэж нэрлэдэг) зэрэг тусгай арга техникийг амжилттай ашиглаж байгаа бөгөөд усан хөргөлттэй металл тигель нь өөрөө хатуу металлын нимгэн, хөлдсөн "гавлын яс" давхаргыг барьж, хана ба химийн бодисын хоорондох саадыг бүрэн арилгадаг. Шил хайлуулах болон оптик болор ургуулахын тулд эцсийн бүтээгдэхүүний оптик дамжуулалтын шинж чанарыг доройтуулах хүсээгүй өнгөт төв, хөөс үүсэх, химийн уусгалтаас сэргийлэхийн тулд цагаан алт эсвэл өндөр{6}}цэвэр иридиум тигельүүдийг сонгодог.

5. Засвар үйлчилгээ, ашиглалт, үйл ажиллагааны шилдэг туршлага

Урьдчилан {{0}халаах болон хатаах протоколууд

Хамгийн өндөр{0}}чанартай, хамгийн үнэтэй тигель хүртэл зохисгүй харьцах эсвэл дулааны горимд яаралтай ашиглалтад оруулбал сүйрэлд хүргэж болзошгүй. Чийг шингээх нь галд тэсвэртэй, керамик савны үндсэн, чимээгүй дайсан юм; Сүвэрхэг бичил бүтцийн гүнд хадгалагдсан микроскопийн усны молекулууд нь халах үед өндөр даралттай уур болж хурдан өргөжиж, зуухны дотор тигель хагарах, хагарах эсвэл хүчтэй хагарах шалтгаан болдог. Иймээс аливаа керамик эсвэл наасан тигелийг бүрэн ажиллах температурт хүргэхээс өмнө-халаалтын өмнөх хатуу протоколуудыг-ихэвчлэн 200 хэм хүртэл удаан, өндөр хяналттай температурын налуу хурдтай, дараа нь тогтмол дулаан шингээх-мэдэгдэлтэй байх шаардлагатай. Хөргөлтийн үе шатанд хурдан ноорог, зуухны тагийг дутуу онгойлгох, хүйтэн бетонон шалан дээр халуун тигель тавих зэргээс үүдэлтэй дулааны цочролын хугарал үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд ижил төстэй арга хэмжээ авах шаардлагатай.

Хяналт шалгалт, цэвэрлэгээ, хадгалах заавар

Өндөр температурт тигелийн ашиглалтын хугацаа, аюулгүй байдлыг дээд зэргээр нэмэгдүүлэхийн тулд-мэдэгдэлтэй, нарийн засвар үйлчилгээ хийх шаардлагатай. Операторууд хайлах цикл бүрийн өмнө харааны болон үл эвдэх хяналт шалгалтыг сайтар хийж, үсний шугамын хагарал, орон нутгийн хана сийрэгжилт, химийн элэгдэл, шаар хуримтлагдсан эсэхийг нягт нямбай шалгах ёстой. Цаашдын цэнэгтэй харилцан үйлчлэлцэж болзошгүй үлдэгдэл шаарыг зайлуулахын тулд хайлмалуудын хооронд тигльүүдийг механик эсвэл химийн аргаар цэвэрлэнэ. Цаашилбал, хуурай, цаг уурын хяналттай-орчинд зөв хадгалах нь сул зогсолтын үед чийг хуримтлагдахаас сэргийлнэ. Эдгээр сахилга баттай харьцах удирдамжийг чанд дагаж мөрдсөнөөр байгууламжууд нь операторын аюулгүй байдлыг дээд зэргээр хангаж, өндөр өртөгтэй хамгаалалтын доголдлоос сэргийлж, өндөр температурт дулааны боловсруулалтын -үйл ажиллагааны нийт үр ашгийг оновчтой болгодог.

6. Дүгнэлт

Өндөр температурт хайлуулах-тигель материалыг зөв сонгох нь бүтээгдэхүүний чанар, ашиглалтын аюулгүй байдал, эрчим хүчний хэмнэлт, үйлдвэрлэлийн нийт эдийн засагт шууд нөлөөлдөг инженерийн чухал, стратегийн чухал шийдвэр юм. Завгүй{2}}төмрийн бус цутгах үйлдвэрүүдэд ашигладаг уламжлалт бал чулуу, цахиурын карбидын нийлмэл материалаас эхлээд өндөр-цэвэр хөнгөн цагааны исэл, дэвшилтэт судалгаа, сансрын үйлдвэрлэлд ашигладаг чамин галд тэсвэртэй металл сав хүртэл, тигелийн төрөл бүр нь дулаан, механик болон химийн шинж чанаруудын тодорхой тэнцвэрийг авчирдаг. Ашиглалтын дээд температур, дулааны цохилтод тэсвэртэй байдал, хайлсан цэнэгтэй химийн нийцтэй байдал зэрэг хүчин зүйлсийг сайтар үнэлж,-халаалт, засвар үйлчилгээний хатуу протоколуудыг хэрэгжүүлснээр инженерүүд найдвартай, аюулгүй хамгаалалтыг хангаж чадна. Аж үйлдвэрийн металлурги болон материалын шинжлэх ухаан хурдацтай хөгжиж байгаа тул хайлмал хими болон тигелийн гүйцэтгэлийн харилцан хамаарлыг ойлгох нь өндөр{7}}температурт амжилттай боловсруулах үндсэн ур чадвар хэвээр байх болно.