Analýza výkonnosti a aplikace různých materiálů kelímku Česká republika

K dispozici jsou různé typy kelímků, z nichž každý je navržen tak, aby vyhovoval specifickým potřebám aplikace. Ty zahrnují oxid hlinitý, hořčík, oxid zirkoničitý, nitrid boru, karbid křemíku, grafit a křemenné kelímky. Každý materiál nabízí jedinečnou tepelnou odolnost a chemickou stabilitu, díky čemuž je vhodný pro různé vysokoteplotní experimenty a průmyslové procesy.
Výkonnostní výhody kelímkových materiálů

Aluminový kelímek

• Výhody: Aluminové kelímky jsou vysoce odolné vůči teplotám od 1500°C do 1650°C. Vykazují také vynikající odolnost proti korozi, zejména proti většině kyselin (kromě kyseliny fluorovodíkové), a mohou se pochlubit silnou chemickou stabilitou.
  
  
• Aplikace: Kelímky z oxidu hlinitého jsou široce používány v laboratořích, při tavení slitin a jako topné nádoby ve středně až vysokofrekvenčních indukčních pecích, elektrických pecích a vakuových pecích. Jsou zvláště cenné v procesech ukládání a odpařování materiálu. V praktických aplikacích může materiál kelímku reagovat s roztavenými kovy, což vyžaduje použití ochranných obložení (jako je nikl nebo molybden) k ochraně kelímku před korozí a poškozením, jakož i k zabránění kontaminaci uložených materiálů látkami z kelímku, jako je hliník. V určitých případech však žáruvzdorné vyzdívky nemusí být kompatibilní se zpracovávanými kovy, takže jejich použití by mělo být pečlivě zváženo na základě konkrétních provozních podmínek.
  
  
• Nevýhody: Kelímky z oxidu hlinitého mají relativně nízkou odolnost proti tepelným šokům, zejména při rychlém ochlazení. Pro zvýšení odolnosti proti tepelným šokům je zásadní řídit rychlost zvyšování a snižování teploty a vyvarovat se náhlých extrémních teplotních změn. Navíc během tavení určitých vysoce reaktivních slitin mohou materiály kelímku reagovat s roztavenými kovy, takže je nezbytné přísně kontrolovat podmínky tavení.
  
  
  

  
  Zirkonový kelímek

  • Výhody: Zirkonové kelímky vykazují extrémně vysokou teplotní odolnost, přičemž některé kompozitní zirkonové materiály jsou schopné odolat až 2400 °C. Nabízejí také vynikající chemickou odolnost, nízkou tepelnou vodivost a vysokou odolnost proti tepelným šokům, díky čemuž jsou opakovaně použitelné a ideální pro opakované použití. Částečně stabilizované zirkoniové kelímky překonávají mnoho nevýhod jiných oxidových materiálů, kombinují pevnost, žáruvzdornost, stabilitu proti tepelnému šoku a chemickou inertnost. Kelímek zobrazený na obrázku vydrží okamžité zahřátí až na 1500 °C, je opakovaně použitelný a spolehlivě funguje při trvalé teplotě 2200 °C.
    
    
  • Aplikace: Zirkonové kelímky jsou vhodné pro ultra-vysokoteplotní kovy a slitiny. Ve vakuovém přesném vytavitelném lití se stala částečně stabilizovaná zirkoniová keramika ideálním materiálem kelímku, zvláště úspěšná při odlévání platiny, superslitin na bázi niklu a slitin na bázi kobaltu.
    
    
  • Nevýhody: Ve srovnání s kelímky z oxidu hlinitého a grafitu jsou zirkonové kelímky na výrobu dražší.
  
  

  
  
  Magnesia Crucible
  

  • Výhody: Hořčíkové kelímky mají výjimečnou odolnost vůči struskám alkalických kovů a jsou vysoce účinné při vakuových tavicích procesech, zejména při použití při vysokoteplotních rafinačních úpravách. V kombinaci s deoxidačními činidly, jako je uhlík (C) a hliník (Al), tyto kelímky usnadňují produkci plynu CO a vměstků Al2300, účinně odstraňují volný kyslík z roztavené oceli bez vytváření plovoucí strusky během procesu tavení. Protože však hořčík má tendenci těkat při teplotách nad 2200 °C, měly by být keramické výrobky z hořčíku používány při teplotách pod XNUMX °C.

  • Nevýhody: Primární nevýhodou magnezitových kelímků je jejich sklon k rozkladu, uvolňování volného kyslíku a hořčíku, když se zvyšuje úroveň vakua a rafinační teplota. Když skutečný obsah kyslíku v roztavené lázni klesne pod úroveň nasycení rozpuštěným kyslíkem ze žáruvzdorné vyzdívky, vyzdívka začne dodávat kyslík do roztavené oceli. Proto při tavení vysokoteplotních slitin pomocí magneziových kelímků je zásadní pečlivě kontrolovat rafinační teplotu a čas, aby se zabránilo rozkladu kelímku a nežádoucímu přívodu kyslíku do roztavené oceli.

  
  
  
  Grafitový kelímek
  

  • Výhody: Grafitové kelímky jsou vysoce odolné vůči vysokým teplotám a mají vynikající tepelnou vodivost. Vykazují také silnou odolnost vůči korozi kyselými a alkalickými roztoky, což z nich činí nákladově efektivní možnost. Grafitové kelímky jsou široce používány pro tavení různých neželezných kovů, jako je zlato, stříbro, měď, hliník, olovo a zinek, a také pro středně uhlíkovou ocel a vzácné kovy. Jsou kompatibilní s různými typy pecí, včetně koksových pecí, olejových pecí, plynových pecí, elektrických pecí a středně až vysokofrekvenčních indukčních pecí.

  • Aplikace: Grafitové kelímky se široce používají pro tavení různých neželezných kovů, jako je zlato, stříbro, měď, hliník, olovo a zinek, a také pro středně uhlíkovou ocel a vzácné kovy. Jsou kompatibilní s různými typy pecí, včetně koksových pecí, olejových pecí, plynových pecí, elektrických pecí a středně až vysokofrekvenčních indukčních pecí.

  • Nevýhody: Primárním omezením grafitových kelímků je jejich špatná odolnost proti tepelnému šoku. Po zahřátí nesmí být vystaveny náhlému ochlazení, protože by mohlo dojít k poškození kelímku.

  
  
  
  Křemenný kelímek
  

  • Výhody: Křemenné kelímky se mohou pochlubit vysokou průhledností, vynikající tepelnou odolností a nízkým koeficientem tepelné roztažnosti. Tyto kelímky jsou vyrobeny z vysoce čistého křemenného písku a jsou známé svou vysokou čistotou, odolností a schopností odolávat extrémním teplotám.

  • Aplikace: Jsou široce používány v polovodičovém a fotovoltaickém průmyslu, zejména ve výrobních procesech monokrystalických křemíkových tyčí. Křemenné kelímky hrají zásadní roli při tavení křemíkového materiálu a růstu krystalů, což z nich činí nepostradatelný spotřební materiál při výrobě polovodičových plátků a fotovoltaických křemíkových plátků. V pecích pro růst krystalů slouží křemenné kelímky jako ohřívací nádoby, přímo držící polykrystalický křemíkový materiál, který se roztaví a poté zpracuje na křemíkové tyčinky/platky pro další použití v navazujících polovodičových čipech, fotovoltaických článcích a dalších produktech.

  • Nevýhody: Hlavním omezením křemenných kelímků je jejich omezená životnost, typicky v rozmezí 360 až 500 hodin používání. Snadno absorbuje vodu a je náchylný k vlhkosti; před použitím je nutné předehřátí a pečení.
    
    
    
    
    Kelímek SiC z karbidu křemíku

  • Výhody: Kelímky z karbidu křemíku jsou navrženy tak, aby vydržely extrémní teplo, efektivně fungovaly při teplotách až 2000 °C ve vakuu nebo v prostředí inertního plynu a až do 1650 °C ve vzduchu. Vynikají odolností proti oxidaci a nabízejí delší životnost – až jeden rok při tlakovém lití z hliníkové slitiny a 4 až 6 měsíců při tavení hliníkového odpadu. Tyto kelímky jsou vysoce odolné vůči tepelným šokům a chemické korozi, s minimální přilnavostí strusky na vnitřních stěnách, což snižuje tepelné ztráty a možnost praskání. Jsou ideální pro udržování čistoty materiálu, zajišťující čistý a efektivní proces tavení.
    
    
  • Aplikace: Ideální pro použití v krbových, elektrických a indukčních pecích, karbid křemíku
    kelímky jsou nezbytné pro tavení a odlévání široké škály neželezných kovů, včetně zlata, stříbra, mědi, hliníku, olova a zinku. Navíc jejich vynikající odolnost proti chemické korozi a stabilita při vysokých teplotách je činí široce používanými při výrobě bateriového paliva, protože nekontaminují materiál anody.

  • Nevýhody: Navzdory mnoha výhodám mají kelímky z karbidu křemíku omezení. Vykazují sníženou odolnost vůči oxidům alkalických kovů a jsou náchylné k absorpci vlhkosti. Je třeba se vyhnout rychlému ochlazení nebo zahřátí, protože to může vést k prasknutí. Navíc použití tavidel může zkrátit životnost kelímku.

    
    
    termoanalytické kelímky
    
    Poskytujeme širokou škálu vysoce kvalitních kelímků pro termickou analýzu, které jsou plně kompatibilní s oblíbenými analytickými přístroji, včetně SAT (Simultánní tepelná analýza) a TGA (Termogravimetrická analýza), které zajišťují spolehlivé a přesné výsledky pro vaše potřeby tepelné analýzy.
    
    
    

    Keramické kelímky: Základní produkt společnosti WEIERT

    Hledáte dodavatele keramických kelímků na zakázku? WEIERT se specializuje na poskytování vysoce kvalitních keramických kelímků přizpůsobených vašim potřebám. Jednoduše zadejte požadované rozměry a specifikace materiálu. Nejste si jisti tím nejlepším materiálem? Podělte se o své požadavky na aplikaci a naši odborníci vám doporučí ideální řešení. Není vyžadováno žádné minimální množství objednávky.