No campo da metalurgia de alta temperatura e da fusão por indução, a pureza e a estabilidade do cadinho influenciam diretamente a limpeza e o desempenho do material final. Para empresas que produzem superligas à base de níquel, metais preciosos e cerâmica avançada, o cadinho de óxido de magnésio de alta pureza (MgO) está a tornar-se cada vez mais o recipiente refratário central.

O óxido de magnésio (MgO) apresenta propriedades excecionais:

• Ponto de fusão até 2.852 °C;
• Alta resistência a óxidos metálicos e escórias alcalinas
• Estabilidade química superior em comparação com Al₂O₃;
• Bom isolamento elétrico e coeficiente de expansão térmica relativamente baixo.
  Estas características fazem do MgO o material preferido para cadinhos utilizados em fornos de indução, fornos de fusão por indução e equipamentos de fusão por feixe de eletrões.

Abordagem de fabrico da WEIERT Ceramics

Com base em estudos sobre cerâmicas de MgO de alta pureza (por exemplo, dados industriais que indicam teor de MgO superior a 99 % e elevada densidade aparente), a Weiert Ceramics aplica técnicas avançadas de conformação e refino para garantir excelente estabilidade estrutural e consistência.

• O processo combina a prensagem isostática a frio (CIP) para uma distribuição uniforme de partículas e elevada densificação, juntamente com a recristalização por fusão elétrica para alcançar grãos orientados e níveis ultrabaixos de impurezas.

• Com o controlo preciso dos parâmetros de sinterização e o uso de matérias-primas de MgO ultrapuras, os cadinhos resultantes atingem níveis de pureza superiores a 99,5 % e densidade aparente em torno de 3,4 g/cm³, proporcionando excelente estabilidade térmica e química.

Anti-hidratação e estabilidade a longo prazo

Uma vez que o MgO é suscetível à hidratação, são adotadas as seguintes melhorias:

• Microadições de Al₂O₃, CaO e Ga₂O₃ para melhorar a densificação e reduzir a porosidade residual;
• Revestimentos superficiais sol–gel para selagem de poros;
• Embalagem selada a vácuo com controlo de humidade durante o armazenamento e o transporte.

Desempenho e aplicações

Os cadinhos de MgO de alta pureza são utilizados em:

• Fusão por indução de superligas à base de níquel;
• Refinação de platina, irídio, paládio e outros metais preciosos;
• Fusão de materiais precursores de cátodos para baterias de iões de lítio, óxidos de terras raras e metais de alta pureza.
  Dados independentes de fábrica demonstram que, num ambiente de vácuo a 1.700 °C, os cadinhos da Weiert Ceramics alcançam mais de 20 horas de operação contínua sem falhas estruturais.

Resumo

Os cadinhos MgO de alta pureza representam a direção de alto nível dos materiais cerâmicos refratários. Ao utilizar matérias-primas ultrapuras e processos de sinterização personalizados, a Weiert Ceramics fornece soluções com maior pureza e vida útil prolongada.

Referências：

• 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.