重要的是,在设计新的玻璃熔体时,选择正确的坩埚以便通过坩埚从变形,开裂或污染的玻璃熔体保护玻璃熔体。
图片信用:Mo-SCI公司
坩埚通常需要扩展的工作寿命,因为它们一次又一次地使用。任何由坩埚创造的停机时间都可能在制造过程中停止大量的元素,这可能是令人难以置信的昂贵。
应评估坩埚的组成,用于其对热冲击,最大工作温度,抗压强度以及与玻璃可能的反应的特性进行评估1,膨胀系数,以及材料的成本和寿命。
硅
二氧化硅(SIO.2)是可以在高温下起作用而不降低化学成分和结构完整性的氧化物。其最大工作温度为1500℃,低于替代材料,例如氧化铝。欧洲杯足球竞彩
具有极低的热膨胀系数和较高的热冲击抗性,二氧化硅是熔化多种玻璃家族的理想选择,例如硼硅酸盐,硅酸盐和钠钙。
氧化铝
氧化铝(AL.2O.3.)对于需要高温稳定性的熔体是合适的候选者,但是成本也是一个因素。氧化铝在具有高导热率的情况下将热量从炉子转移。
由于它的热膨胀系数低,也提供了有效的抗热震能力。对于高纯度铝2O.3,最高工作温度为1700℃。
另一个有用的属性是其对化学攻击的抵抗,这可能导致熔化污染和坩埚的显着降解。在施加重金属氧化物(HMO)熔化时,其抗性比铂更强。2
阿兹(alumina-zirconia-silica)
AZS是最常见的耐火材料之一生产商业玻璃.耐高温,耐腐蚀。3.形成Azs的氧化物是价格实惠的,并且随后的混合物可以浇铸到宽范围的坩埚形状中。
主要限制是,当玻璃熔体接触AZS坩埚的壁时,可以产生像结和气泡的漏洞,导致损害结构。
这是一个严重的问题,特别是在工业玻璃的生产中,据预测,高达10%的玻璃在连续操作的熔炉中产生被拒绝。创建超低渗出AZS是正在探索的解决方案之一。4.
铂
铂是一种惰性极强的贵金属,是研究人员避免样品污染的首选。5.它的稀缺性和开采难度意味着它是一个昂贵的坩埚选择。
铂常合在90:10或80:20的比率中与铑合金化,以降低成本而不损害功能。
操作温度可以提高到大约1600°C;此方法比纯铂高出300°C。6.由于铂也是一种可塑性较强的金属,所以很容易制成各种尺寸和形状的坩埚。
虽然它可以抵抗大多数类型的腐蚀,铂坩埚可能会受到重金属氧化物玻璃的伤害,导致最终材料的特性退化。
玻璃碳
交联聚合物的热分解产生一种叫做玻璃碳的陶瓷材料。7.由于其高光泽和黑色,也称为“玻璃状”碳。它非常脆弱,类似于玻璃,但它具有其他重要特性,使其适合于坩埚材料。
它耐热冲击,同时具有高达2500°C的高工作温度。由于它含有碳,所以导热系数比较高。
一个重要的特征是它不受气体的影响,孔隙度低得令人难以置信。它还能抵抗许多化学物质的破坏,如铬、硫酸、硝酸、氢氟酸和盐酸。
它比氧化铝等不同的陶瓷坩埚更昂贵,但由于其在热循环中的稳定性,寿命更长。
火泥
粘土在丰度中被发现,易于形成了广泛的形状,是历史上使用的一种材料玻璃熔化坩埚.
通过用氧化物和其他添加剂改性组合物,也可以定制当代的FireClays以不同的应用。8.添加了像MgO,CaO,K这样的广泛化合物2o,和na2o可以显着提高最大工作温度。
某些火粘土可能含有大量的氧化硅(SiO)2),降低了对热冲击的抵抗力,有些可能含有高孔隙率。气孔可以使坩埚被玻璃熔透,增加了污染的风险,甚至导致坩埚本身破裂。
参考资料及进一步阅读
- J.E.,S.玻璃科学与技术简介欧洲杯线上买球.doi: 10.1017 / CBO9781107415324.004
- Dos Santos,I. M. G.等等。陶瓷坩埚:熔炼PbO-BiO 1.5 -GaO 1.5玻璃的新选择。J.非。晶体。固体319, 304 - 310(2003)。
- Magnificus,D. R.源自玻璃熔融铸造AZ的玻璃缺陷耐火互动。(1994)。DOI:10.6100 / IR417346
- Cabodi,I.,Gaubil,M.,Morand,C.&Escaravage,B. ER 2001 SLX:玻璃炉上层建筑的非常低的AZS产品。格拉斯。技术。欧元。J. Glas。SCI。技术。部分A.49.,221-224(2008)。
- 耶拿玻璃制造的白金。柏拉图。见面。录38.,74-82(1994)。
- 改善用于样品融合的铂金坩埚的使用寿命。AZoNetwork可用于://www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=17601.
- 牛肉,F. C.&Lewis,J。C.玻璃碳 - 一种新的碳形式。j .板牙。SCI。2,507-512(1967年)。
- 来自DigitalFire.com的“坩埚”参考文库。可用于:https://digitalfire.com/4sight/glossary/glossary_crucible.html.
这些信息已经从Mo-Sci公司提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩
有关此来源的更多信息,请访问Mo-Sci Corp.