U području znanosti o materijalima, lonci igraju ključnu ulogu u visokotemperaturnim procesima, posebno u tehnikama taloženja kao što je nanošenje premaza isparavanjem. Odgovarajuće materijale za lončić treba odabrati prema specifičnoj vrsti materijala za taloženje koji se koristi. 
Hrvatska

U procesima fizičkog taloženja parom (PVD), lončići se koriste za držanje čvrstih metala ili spojeva, koji se zatim zagrijavaju do točke isparavanja ili sublimacije. To omogućuje da se ispareni materijal kondenzira kao tanki film na podlozi. Mnogi rastaljeni materijali zahtijevaju oblogu lončića, a stvarni kapacitet punjenja lončića ovisi o volumenu obloge.

Uobičajeni problemi i rješenja lonaca u procesima taloženja materijala

Problemi s kemijskom kompatibilnošću

Lonci i njihove obloge moraju se pažljivo odabrati kako bi se izbjegle neželjene kemijske reakcije pri visokim temperaturama. Nekompatibilni materijali lončića mogu nagrizati ili kontaminirati talinu, što može ugroziti kvalitetu proizvoda.

Preporučena rješenja:

• Upotreba Crucible obloga:Oblaganje lončića prikladnim materijalom može spriječiti kemijske reakcije između lončića i rastaljenog materijala, čuvajući čistoću isparenog materijala. Ali nisu svi tiglovi opremljeni oblogama. Za isparavanje rastaljenih metala kao što je zlato (Au) i taloženje bora (B), kobalta (Co), kroma (Cr), željeza (Fe), germanija (Ge), paladija (Pd) i nikla (Ni ), obloge lončića općenito nisu potrebne.
• Odabir odgovarajućih materijala za obloge:Ovisno o rastaljenom materijalu, košuljice izrađene odtantal (Ta),Nikal (ni),Molibden (mo),Pirolitički borov nitrid (PBN), ilivolfram (W)obično se koriste za ublažavanje reakcija i zaštitu lončića od oštećenja.
  
  

Neusklađenost toplinske ekspanzije

Kritično pitanje u visokotemperaturnim procesima je neusklađenost toplinske ekspanzije između lončića i rastaljenog materijala. Tijekom zagrijavanja rastaljeni materijali obično se šire brže od lončića, vršeći pritisak na stijenke i potencijalno dovodeći do pukotina ili deformacija. Slično, tijekom hlađenja, stres se može razviti jer se materijal skuplja, posebno ako postoji prekomjerna količina zaostalog materijala u lončiću.

rješenja:

• Odgovarajući koeficijenti toplinskog širenja:Osigurajte da su koeficijenti toplinske ekspanzije lončića i materijala kompatibilni kako bi se stres sveo na minimum.
• Ograničeni volumen materijala:Tijekom hlađenja rastopljeni materijal držite zatvoren u malom bazenu na dnu lončića kako biste izbjegli kontakt s bočnim stijenkama ili ispustite sav materijal prije hlađenja.
• Redovne inspekcije:Nakon svakog postupka pregledajte lonac za pukotine ili strukturna oštećenja.
  

Preporuke za punjenje lončića

Stupanj do kojeg je lončić napunjen ovisi o vrsti materijala za taloženje i može značajno varirati između materijala za sublimaciju, rastaljenih materijala i kemijskih spojeva.

Materijali za sublimaciju:Napunite lončić do 90% kapaciteta za optimalnu učinkovitost. Kod isparavanja pri konstantnoj snazi ​​ili temperaturi, distribucija pare i brzina mijenjaju se kako se materijal troši, ali sublimacijski materijali (npr. soli) obično pokazuju minimalne probleme.

Rastaljeni materijali/nesublimirajući materijali:Preporučena razina punjenja za nesublimirajuće materijale je 75% kapaciteta lončića. Pretjerano punjenje može dovesti do pukotina zbog razlike u toplinskom širenju između lončića i materijala poput aluminijeva oksida kada se ponovno zagrijavaju.

Kemijski spojevi:Za kemijske spojeve, najbolji rezultati obično se postižu kada je lončić napunjen do oko 50%, pri čemu se materijal smanjuje na oko 17% tijekom isparavanja. Ako je kvaliteta pare (npr. disocijacija, temperatura pare ili brzina) kritična, mogu biti potrebne daljnje prilagodbe kako bi se optimizirao proces isparavanja.

Najbolji postupci čišćenja lončića

Kako bi se izbjegla unakrsna kontaminacija, preporučuje se da svaki lončić bude namijenjen zagrijavanju jedne vrste materijala. Dok se neki organski spojevi mogu temeljito ukloniti pravilnim čišćenjem, druge može biti teže ukloniti. Uspjeh čišćenja ovisi o specifičnom organskom spoju i temperaturi pečenja.

Preporučeni postupak čišćenja:

• Namočite lončić u 0.1 M otopini kalijevog hidroksida 15-20 minuta.
• Isprati deioniziranom vodom.
• Čistite u ultrazvučnoj kupki s finim deterdžentom u prahu (2 žlice otopljene u 200 mL vode) 60 minuta.
• Ponovno temeljito isperite deioniziranom vodom.
• Uronite lončić u aceton i ultrazvučno čistite 20 minuta.
• Ponovite postupak s izopropanolom dodatnih 20 minuta.
• Posudu sušite na 70°C najmanje 40 minuta ili dulje ako je potrebno.

Alternativno, zagrijavanje lončića na temperature znatno iznad normalne točke isparavanja organskih materijala može omogućiti samočišćenje spaljivanjem ostataka.

Prilagođeni materijali i rješenja za Crucible

Za prilagođene oblike lončića, veličine pora, materijale ili druge specijalizirane zahtjeve, kontaktirajte nas za rješenja po mjeri.