Nel settore della metallurgia ad alta temperatura e della fusione a induzione, la purezza e la stabilità del crogiolo influenzano direttamente la pulizia e le prestazioni del materiale finale. Per le aziende che producono superleghe a base di nichel, metalli preziosi e ceramiche avanzate, il crogiolo in ossido di magnesio ad alta purezza (MgO) sta diventando il contenitore refrattario principale.

L’ossido di magnesio (MgO) presenta proprietà eccezionali:

• Punto di fusione fino a 2.852 °C;
• Elevata resistenza agli ossidi metallici e alle scorie alcaline
• Stabilità chimica superiore rispetto all’Al₂O₃;
• Buon isolamento elettrico e coefficiente di espansione termica relativamente basso.
  Queste caratteristiche rendono il MgO il materiale preferito per crogioli destinati a forni a induzione, forni di fusione a induzione e impianti di fusione a fascio elettronico.

Approccio produttivo di WEIERT Ceramics

Sulla base di studi su ceramiche MgO ad alta purezza (ad esempio dati industriali che indicano un contenuto di MgO superiore al 99 % e un’elevata densità apparente), Weiert Ceramics applica tecniche avanzate di formatura e raffinazione per garantire un’eccellente stabilità strutturale e uniformità.

• Il processo combina la pressatura isostatica a freddo (CIP) per ottenere una distribuzione uniforme delle particelle e un’elevata densificazione, con la ricristallizzazione per fusione elettrica per conseguire grani orientati e livelli di impurità estremamente bassi.

• Attraverso un controllo preciso dei parametri di sinterizzazione e l’impiego di materie prime MgO ultrapure, i crogioli risultanti raggiungono una purezza superiore al 99,5 % e una densità apparente di circa 3,4 g/cm³, offrendo un’eccellente stabilità termica e chimica.

Anti-idratazione e stabilità a lungo termine

Poiché l’MgO è soggetto a idratazione, vengono adottati i seguenti miglioramenti:

• Micro-aggiunte di Al₂O₃, CaO e Ga₂O₃ per migliorare la densificazione e ridurre la porosità residua;
• Rivestimenti superficiali sol–gel per la sigillatura dei pori;
• Imballaggio sigillato sottovuoto con controllo dell’umidità durante lo stoccaggio e il trasporto.

Prestazioni e applicazioni

I crogioli in MgO ad alta purezza sono utilizzati per:

• Fusione a induzione di superleghe a base di nichel;
• Raffinazione di platino, iridio, palladio e altri metalli preziosi;
• Fusione di materiali precursori per catodi agli ioni di litio, ossidi di terre rare e metalli ad alta purezza.
  Dati indipendenti di fabbrica mostrano che, in un ambiente sotto vuoto a 1.700 °C, i crogioli Weiert Ceramics raggiungono oltre 20 ore di funzionamento continuo senza cedimenti strutturali.

Sintesi

I crogioli MgO ad alta purezza rappresentano il segmento di fascia alta dei materiali ceramici refrattari. Grazie a materie prime ultrapure e processi di sinterizzazione personalizzati, Weiert Ceramics offre soluzioni con maggiore purezza e una vita utile più lunga.

Riferimenti bibliografici：

• 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.