Dans le domaine de la métallurgie à haute température et de la fusion par induction, la pureté et la stabilité du creuset influencent directement la propreté et les performances du matériau final. Pour les entreprises produisant des superalliages à base de nickel, des métaux précieux et des céramiques avancées, le creuset en oxyde de magnésium de haute pureté (MgO) devient de plus en plus le contenant réfractaire de référence.

L’oxyde de magnésium (MgO) offre des propriétés remarquables :

• Point de fusion atteignant 2 852 °C;
• Haute résistance aux oxydes métalliques et aux scories alcalines
• Stabilité chimique supérieure par rapport à l’Al₂O₃;
• Bonne isolation électrique et faible coefficient de dilatation thermique.
  Ces caractéristiques font du MgO le matériau de creuset privilégié pour les fours à induction, les fours de fusion par induction et les équipements de fusion par faisceau d’électrons.

Approche de fabrication de WEIERT Ceramics

Sur la base d’études portant sur des céramiques MgO de haute pureté (par exemple des données industrielles indiquant une teneur en MgO supérieure à 99 % et une densité apparente élevée), Weiert Ceramics met en œuvre des techniques avancées de mise en forme et de raffinage afin d’assurer une excellente stabilité structurelle et une grande homogénéité.

• Le procédé combine le pressage isostatique à froid (CIP) pour une distribution uniforme des particules et une densification élevée, avec une recristallisation par fusion électrique permettant d’obtenir des grains orientés et des niveaux d’impuretés extrêmement faibles.

• Grâce à un contrôle précis des paramètres de frittage et à l’utilisation de matières premières MgO ultrapures, les creusets obtenus atteignent des niveaux de pureté supérieurs à 99,5 % et une densité apparente d’environ 3,4 g/cm³, offrant une excellente stabilité thermique et chimique.

Anti-hydratation et stabilité à long terme

Le MgO étant sensible à l’hydratation, les mesures suivantes sont mises en œuvre :

• Micro-additions d’Al₂O₃, de CaO et de Ga₂O₃ afin d’améliorer la densification et de réduire la porosité résiduelle;
• Revêtements de surface sol–gel pour le scellement des pores;
• Conditionnement sous vide avec contrôle de l’humidité durant le stockage et le transport.

Rendimiento y aplicaciones

Los crisoles de MgO de alta pureza se utilizan en:

• Fusión por inducción de superaleaciones a base de níquel;
• Refinado de platino, iridio, paladio y otros metales preciosos;
• Fusión de materiales precursores de cátodos para baterías de ion-litio, óxidos de tierras raras y metales de alta pureza.
  Datos independientes de fábrica demuestran que, en un entorno de vacío a 1.700 °C, los crisoles de Weiert Ceramics logran más de 20 horas de operación continua sin fallos estructurales.

Synthèse

Los crisoles de MgO de alta pureza representan la dirección de gama alta de los materiales cerámicos refractarios. Mediante materias primas ultrapuras y procesos de sinterización personalizados, Weiert Ceramics ofrece soluciones con mayor pureza y una vida útil más prolongada.

Références：

• Jin Yan, Development of Magnesia Crucible Products, Ceramics, 2006.
• Chen Guangyao et al., Interface Reaction Mechanism between MgO Crucible and Ni-Based Superalloy, Journal of the Chinese Ceramic Society, 2024.
• Wu Chaowan, Studies on MgO Crucible in Vacuum Induction Furnace for Pure Iron Melting, Acta Metallurgica Sinica, 1964.