Beschreibung
Tiegel aus gesintertem Siliziumkarbid für hohe Temperaturen
Tiegel aus Siliziumkarbid (SiC) bestehen aus tetraedrisch koordinierten Silizium- und Kohlenstoffatomen in einem kovalent gebundenen Kristallgitter. Die Struktur hat einzigartige Eigenschaften wie einen Schmelzpunkt von 2730°C, eine Wärmeleitfähigkeit von 120-170 W/m-K und eine Mohs-Härte von 9.
SIC sind aufgrund ihres niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten (4,0-4,5 µm/m-K) und ihrer hohen Bruchzähigkeit resistent gegen Temperaturschocks. Sie sind auch beständig gegen Oxidation und Korrosion durch geschmolzenes Metall und Schlacke in Hochtemperaturprozessen. Die hohe Wärmeleitfähigkeit verbessert die Effizienz metallurgischer Prozesse durch einfache Wärmeübertragung. SIC halten auch in rauen Umgebungen länger. In der modernen Materialverarbeitung, der Elektronikfertigung und der Raffination hochreiner Metalle ist Stabilität erforderlich, um die Qualität bei Hochtemperaturbehandlungen zu erhalten.
Anwendungen für Siliziumkarbid-Tiegel
Verwendung im Labor
Die thermische Stabilität und die chemische Beständigkeit von Siliciumcarbid-Tiegeln eignen sich für Experimente und Reaktionen bei hohen Temperaturen in chemischen Labors. Kalzinierung, Pyrolyse und Hochtemperatursynthese erfordern, dass diese Tiegel Temperaturen von bis zu 1900 °C standhalten. Bei der Synthese neuer keramischer Materialien ermöglichen sie eine präzise Temperaturkontrolle und eine homogene Wärmeverteilung. Dank ihrer Wärmeleitfähigkeit lassen sie sich schnell aufheizen und abkühlen, wodurch Temperaturgradienten und die Kontamination der Proben reduziert werden. Ihre Temperaturwechselbeständigkeit macht sie in dynamischen Laborsituationen sicher. Es ist unwahrscheinlich, dass Siliziumkarbid unter rauen Bedingungen zerbricht, was die Zuverlässigkeit über mehrere Testzyklen hinweg gewährleistet.
Verwendung in der Gießerei
Gießereien verwenden Siliciumcarbid-Tiegel zum Gießen und Schmelzen von Eisen und Stahl. Die SIC-Tiegel sind für die Verarbeitung von Hochtemperaturmetallen mit Schmelzpunkten von über 2700°C geeignet. Sie begrenzen beispielsweise in Stahlgießereien den Wärmeverlust und verteilen die Wärme gleichmäßig, um ein effizienteres Schmelzen zu ermöglichen. Außerdem lassen sich so der Energieverbrauch und die Schmelzzeit verringern. Da die Tiegel chemisch inert sind und nicht mit geschmolzenen Metallen reagieren, wird die Verunreinigung reduziert. Rostfreie Stähle und Legierungen benötigen diese Inertheit, um rein zu bleiben. SIC-Tiegel halten auch länger, wodurch sich Verzögerungen und Ersatzbeschaffungen verringern. Infolgedessen profitieren Gießereien von einer verbesserten Produktivität und niedrigeren Herstellungskosten durch den Einsatz von gesinterten Siliziumkarbid-Tiegeln.
Andere industrielle Anwendungen pf gesinterten Siliziumkarbid-Tiegeln zu verkaufen
Zum Verkauf stehende Siliciumcarbid-Tiegel werden auch bei der Herstellung von Glas und Solarpaneelen verwendet. Solche Tiegel schmelzen aufgrund ihrer Wärmeleitfähigkeit Rohglas in Glasbläsereien. Hochwertige Glaserzeugnisse mit wenigen Fehlern erfordern diese Konsistenz. Andererseits werden Fotovoltaikzellen aus Siliziumscheiben in Siliziumkarbid-Tiegeln hergestellt. In den Tiegeln werden aufgrund ihrer Reinheit und thermischen Stabilität fehlerfreie Siliziumkristalle für effiziente Solarzellen hergestellt. Daher werden Siliziumkarbidtiegel aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und ihrer geringen Wartungskosten in industriellen Hochtemperaturprozessen eingesetzt.
Herstellung von Siliciumcarbid-Tiegeln
Siliciumcarbid-Tiegel werden aus hochreinen Rohstoffen (Siliciumcarbidpulver) hergestellt, die mit Phenolharz vermischt und dann durch isostatisches oder uniaxiales Pressen in die gewünschte Form gepresst werden. Nach dem Trocknen werden diese Grünkörper bei Temperaturen von 1600-2100°C in einer kontrollierten Umgebung gesintert, um die mechanische Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen.
Das Angebot an SIC-Tiegeln reicht von kleinen Labortiegeln mit einer Breite von wenigen Zentimetern bis hin zu großen Industrietiegeln mit einer Breite von über einem Meter für unterschiedliche Volumenanforderungen. Zylindrische, konische und rechteckige Formen werden für das Metallschmelzen und die chemische Verarbeitung verwendet. Es gibt jedoch Möglichkeiten, die Wandstärke, das Fassungsvermögen und die thermischen Eigenschaften an die industriellen Anforderungen anzupassen, z. B. an die hohe Temperaturstabilität für metallurgische Verfahren oder die chemische Beständigkeit für den Einsatz im Labor. Die Oberflächenbehandlung durch Verglasung kann die Festigkeit und Effizienz von Tiegeln verbessern.
Gesinterte Siliziumkarbid-Tiegel zu verkaufen
Sialon Ceramics LTD ist Hersteller von gesinterten Siliziumkarbid-Tiegeln, die in kontrollierter Atmosphäre bis zu 1.900 °C widerstandsfähig gegen chemischen Abbau und Temperaturschock sind. Insbesondere unsere XICAR®-Tiegel halten 1.650 °C in Luft bei 3.000 mm Länge und 300 mm Außendurchmesser stand. Sie behalten auch bei hohen Temperaturen ihre mechanische Festigkeit für das Gießen bei. Unsere Thermoelement-Schutzrohre, die mit Elementen des Typs R oder S kompatibel sind, überwachen die Temperaturen in geschmolzenem Messing, Kupfer und rostfreiem Stahl präzise und leistungsfähig. Unsere Schmelztiegel erfüllen oder übertreffen die Qualitätsanforderungen von HEXOLOY SE.
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