Crogiolo ceramico in nitruro di silicio (Si₃N₄) resistente alle alte temperature
Panoramica del prodotto: Progettato per lavorazioni termiche estreme
Il crogiolo ceramico al nitruro di silicio ad alta temperatura di Puwei è progettato per le applicazioni di trattamento termico più impegnative in cui altri materiali falliscono. Combina una straordinaria resistenza agli shock termici, un'eccezionale resistenza meccanica alle alte temperature e un'eccezionale inerzia chimica per fornire una soluzione di contenimento affidabile e duratura per metalli fusi, ceramiche avanzate e materiali semiconduttori.
In qualità di produttore leader di componenti ceramici avanzati, Puwei sfrutta la sua esperienza nella scienza dei materiali per produrre crogioli che offrono prestazioni superiori e convenienza in ambienti ad alta temperatura fino a 1800°C.
Visualizzazione del prodotto
Crogiolo premium in nitruro di silicio (Si₃N₄), progettato per la massima durata e prestazioni termiche.
Specifiche tecniche
Proprietà del materiale e del nucleo
Materiale: nitruro di silicio sinterizzato o legato per reazione ad elevata purezza (Si₃N₄).
Temperatura massima di servizio continuo: fino a 1800°C in atmosfere inerti o riducenti; 1400°C in atmosfere ossidanti.
Conduttività termica: 20-30 W/(m·K) (temperatura ambiente), garantendo un trasferimento di calore efficiente e uniforme.
Coefficiente di espansione termica (CTE): 3,2 × 10⁻⁶/°C (20-1000°C), contribuendo a un'eccezionale resistenza agli shock termici.
Proprietà meccaniche e fisiche
Densità: 3,2 - 3,3 g/cm³.
Resistenza alla flessione: 600-800 MPa a temperatura ambiente, mantenendo la resistenza a temperature elevate.
Durezza: HRA 90-92 (circa 1500 HV).
Resistenza alla frattura: 5,5-6,5 MPa·m¹/², fornendo una buona resistenza alla propagazione delle cricche.
Formati standard: disponibili con capacità da 10 ml a 2000 ml. Le dimensioni personalizzate sono la nostra specialità.
Caratteristiche principali e vantaggi dei materiali
- Resistenza agli shock termici senza eguali: resiste a rapidi cambiamenti di temperatura dal forno al raffreddamento senza fessurarsi, una proprietà critica derivata dal suo basso CTE e dall'elevata resistenza, superando significativamente le prestazioni dell'allumina e di altre ceramiche a base di ossido.
- Resistenza superiore alle alte temperature: mantiene un'elevata percentuale della resistenza a temperatura ambiente anche sopra i 1200°C, prevenendo deformazioni o guasti sotto carico durante i processi di fusione o sinterizzazione dei metalli.
- Eccellente resistenza chimica e ai metalli fusi: altamente inerte alla maggior parte degli acidi, alcali e metalli non ferrosi fusi (ad es. alluminio, leghe di rame). Resiste alla bagnatura e alla corrosione, garantendo la purezza del campione e la longevità del crogiolo.
- Non contaminante e di elevata purezza: ideale per la lavorazione di materiali di elevata purezza nella crescita di cristalli di semiconduttori (come il silicio) e ceramiche avanzate, dove è necessario evitare la contaminazione dalla parete del crogiolo.
- Lunga durata ed efficienza dei costi: la combinazione di resistenza all'usura, capacità di shock termico e stabilità chimica si traduce in una durata molto più lunga rispetto ai crogioli tradizionali, riducendo la frequenza di sostituzione e i costi operativi totali.
Linee guida per l'utilizzo ottimale
- Selezione dell'atmosfera: per un uso a lungo termine superiore a 1400°C, operare in un'atmosfera inerte (N₂, Ar) o riducente per prevenire l'ossidazione della superficie.
- Riscaldamento/raffreddamento controllato: pur essendo altamente resistente agli shock termici, seguire sempre le velocità di riscaldamento e raffreddamento consigliate per la massima durata, soprattutto per i modelli con pareti molto spesse.
- Controllo di compatibilità: verifica la compatibilità chimica con la tua fusione specifica (metallo, sale, scorie). Il nostro team tecnico può consigliare l'idoneità.
- Manipolazione e supporto adeguati: utilizzare pinze adeguate e assicurarsi che il crogiolo sia adeguatamente supportato all'interno del forno per evitare concentrazioni di stress meccanico.
- Pulizia: Dopo il raffreddamento, pulire con metodi idonei (ad esempio pulizia ad ultrasuoni con solventi appropriati) per rimuovere i residui senza danneggiare la superficie ceramica.
Applicazioni dell'industria primaria
Metallurgia avanzata e lavorazione dei metalli
Ideale per la fusione e la fusione di metalli non ferrosi come alluminio, rame, zinco e loro leghe, nonché per la lavorazione di metalli preziosi ed elementi delle terre rare dove la purezza è fondamentale.
Semiconduttori e crescita dei cristalli
Utilizzato nei processi per la crescita di cristalli singoli di silicio e altri semiconduttori e per la lavorazione ad alta temperatura di wafer semiconduttori. Questa competenza sui materiali integra le nostre capacità nella produzione di substrati ceramici di allumina (Al2O3) ad alta precisione per imballaggi elettronici .
Ceramica tecnica e lavorazione delle polveri
Serve come piastre o contenitori per la sinterizzazione per la cottura di ceramiche avanzate come il nitruro di silicio stesso, il carburo di silicio e la zirconia, dove impedisce la reazione e fornisce una gestione termica coerente.
Laboratori di ricerca e sviluppo
Uno strumento fondamentale per la ricerca sulla scienza dei materiali, la chimica ad alta temperatura e l'analisi termogravimetrica (TGA) grazie alla sua stabilità e inerzia.
Colata di investimento
Utilizzati come anime e stampi nella fusione di precisione di componenti in lega ad alta temperatura per l'industria aerospaziale e delle turbine.
Valore diretto per gli acquirenti industriali
- Riduzione dei costi operativi: una durata di servizio notevolmente più lunga riduce i costi dei materiali di consumo e i tempi di fermo del forno per la sostituzione del crogiolo.
- Migliora la resa e la purezza del prodotto: riduci al minimo la contaminazione e i lotti scartati causati da guasti al crogiolo o interazione dei materiali.
- Abilita processi a temperature più elevate: funziona in sicurezza a temperature alle quali i crogioli in quarzo o allumina fallirebbero, aprendo nuove possibilità di ricerca e sviluppo o di produzione.
- Migliora l'affidabilità del processo: prestazioni prevedibili ed elevata durabilità portano a risultati di produzione più coerenti e ripetibili.
Personalizzazione e servizi OEM
Siamo un produttore specializzato in soluzioni ceramiche personalizzate. I nostri crogioli possono essere personalizzati in base alle vostre precise esigenze di processo.
Opzioni di personalizzazione disponibili:
- Dimensioni e geometria: qualsiasi capacità, diametro, altezza, spessore delle pareti e forme speciali (barche, vassoi, profili personalizzati).
- Finitura superficiale: superfici interne/esterne cotte, rettificate o lucidate per soddisfare requisiti specifici.
- Modifiche dei materiali: aggiustamenti della porosità, della densità o della composizione degli additivi per ottimizzare specifiche proprietà termiche o meccaniche.
- Progettazione integrata: progettazione e produzione di complessi crogioli con coperchi, beccucci di versamento o caratteristiche di movimentazione specifiche.
Questo approccio produttivo flessibile è lo stesso che applichiamo alla produzione di componenti specializzati come la ceramica al nitruro di alluminio per l'industria elettronica.
Processo di produzione e controllo qualità
Flusso di lavoro di produzione
- Preparazione della polvere: la polvere di Si₃N₄ ad elevata purezza viene macinata e miscelata con ausili di sinterizzazione precisi.
- Formatura: la miscela viene modellata tramite pressatura isostatica, colata a scorrimento o stampaggio a iniezione per formare un crogiolo "verde".
- Sinterizzazione: il componente viene cotto in un forno ad alta temperatura in atmosfera di azoto controllata per ottenere densità e resistenza quasi teoriche.
- Lavorazione di precisione: la molatura e la lavorazione del diamante vengono utilizzate per ottenere dimensioni finali, superfici lisce e tolleranze strette.
- Ispezione completa: ogni crogiolo viene sottoposto a controlli dimensionali, ispezione visiva e spesso test non distruttivi per garantirne l'integrità.
Garanzia di qualità e certificazioni
La nostra produzione è supportata da un robusto sistema di gestione della qualità certificato ISO 9001:2015. Implementiamo severi controlli di processo dall'ispezione delle materie prime al rilascio del prodotto finale, garantendo coerenza e affidabilità lotto per lotto per i nostri clienti industriali globali.
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