بوتقة كربيد السيليكون كربيد السيليكون

تُستخدم بوتقات كربيد السيليكون في عمليات صهر المعادن لحماية المواد المنصهرة من التلوث والتآكل، وتتحمل درجات الحرارة العالية مع توفير مقاومة كيميائية ممتازة وتوفر عمر خدمة طويل.

سيساعد التسخين المسبق لبوتقات الجرافيت SiC قبل الاستخدام على التخلص من الأضرار المادية التي تلحق بها عن طريق التخلص من أي رطوبة متراكمة من عمليات التصنيع والتخزين والشحن.

مقاومة درجات الحرارة العالية

كربيد السيليكون (SiC) هو مادة متينة للغاية تستخدم في إنتاج بوتقات المسابك. تعمل هذه الحاويات على صهر المعدن والاحتفاظ به أثناء عمليات الصب ويجب أن تتحمل درجات الحرارة القصوى والصدمات الحرارية دون أن تتحطم مع مقاومة التآكل لإطالة عمرها الافتراضي. تُعد بوتقات SiC خيارًا مثاليًا نظرًا لمقاومتها الحرارية الفائقة وقدراتها الفائقة على مقاومة التآكل.

وكجزء من عملية التصنيع، يقوم المصنعون بتشكيل البوتقات من مسحوق الجرافيت وخبزها إما في فرن أو فرن قبل إجراء عملية التشريب بالزفت والجرافيت. وبمجرد اكتمالها، يجب أن تخضع هذه البوتقات بعد ذلك لاختبارات مكثفة للتأكد من مطابقتها للمواصفات؛ وخلال هذه الاختبارات الصارمة يتم تطبيق درجات الحرارة والضغوط القصوى لاختبار المتانة.

على الرغم من أن بوتقات الجرافيت SiC مقاومة نسبيًا للصدمات الحرارية، إلا أنه يوصى بتسخينها مسبقًا قبل الاستخدام. سيمنع ذلك البوتقة من التبريد بسرعة كبيرة، مما قد يؤدي إلى التشقق والكسر. وعلاوة على ذلك، من الضروري عدم تعريضها للمواد التي تحتوي على عناصر أكالة أو تفاعلية يمكن أن تضر بسلامتها أو تؤدي إلى تلوثها برواسب الخبث.

مقاومة التآكل

إن بوتقات كربيد السيليكون مقاومة للتآكل، مما يجعلها مناسبة لبعض التطبيقات، في حين أن مقاومتها للصدمات الحرارية تجعلها مناسبة لصهر وصب السبائك الحديدية وغير الحديدية. ويسهل نقل الحرارة الفعال لها عمليات الصهر والتبريد بشكل أسرع. تلعب بوتقات كربيد السيليكون أيضًا دورًا قيمًا في مسابك المجوهرات لصهر المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة والبلاتين والنحاس.

عند اختيار البوتقة المثالية للاستخدام الخاص بك، يجب أن تفكر بعناية في نوع الفرن الخاص بك، وسعة الذوبان ونوع المعادن التي ستقوم بصهرها. وعلاوة على ذلك، فإن توافقها مع أي إضافات أو تدفقات قد تستخدمها سيضمن لك أطول دورة حياة ممكنة لها. يمكن أن يساعد الاحتفاظ بسجل دقيق لاستخدامه في تحديد متى ينتهي عمره الافتراضي.

وعادةً ما يظهر التآكل في البوتقات على شكل ترسبات على أسطحها السفلية، بسبب المواد المضافة وأكسيد المعادن العائمة داخلها. يمكن منع هذه الرواسب باستخدام خبث عالي الجودة والحفاظ على درجات حرارة منخفضة قدر الإمكان. وعلاوة على ذلك، يمكن أن تساعد إضافة التدفق بعد ذوبان جميع المعادن بالكامل في حماية البوتقات من المزيد من التآكل.

الخمول

تُعد بوتقات كربيد السيليكون مثالية للاستخدام مع العناصر والمركبات التفاعلية بسبب خمولها الكيميائي ومقاومتها للمواد الحمضية والقلوية. كما أن خمولها يجعلها مناسبة للتخليق الكيميائي وكذلك التفاعلات ذات درجات الحرارة العالية. تُصنع عادةً من خليط المسحوق والمواد الرابطة ثم يتم تشكيلها في شكل بوتقة مرغوبة قبل الحرق في درجات حرارة عالية جدًا حتى يتحقق التكثيف والقوة الكاملة. بعد اكتمال الحرق، يتم الانتهاء من الأبعاد المشكّلة والتشطيب السطحي لتسليم المنتج النهائي.

تُعد هذه البوتقات مثالية لصهر المعادن غير الحديدية والسبائك مثل الذهب والفضة، وأعمال المسابك لصب الحديد المسبوك، وكذلك في مختبرات المعادن لإجراء التجارب على درجات الحرارة العالية. فهي ليست مقاومة للتآكل فحسب، بل إنها تتمتع بمقاومة ممتازة للصدمات الحرارية أيضًا!

لضمان أطول عمر افتراضي ممكن لبوتقة الجرافيت المصنوعة من كربيد السيليكون، تأكد من بقائها جافة ونظيفة في جميع الأوقات. وعند تنظيفها بعد كل استخدام، تأكد من إزالة أي خبث من البطانة بانتظام. وعلاوة على ذلك، يمكن أن يساعد الاحتفاظ بسجل لعدد المرات ونوع المواد التي تقوم بصهرها في التنبؤ بموعد استبدال البوتقة، وكذلك تحديد النوع الذي يناسب فرنك بشكل أفضل.

تمدد حراري منخفض

توفر بوتقات كربيد السيليكون تمددًا حراريًا منخفضًا وهي الأداة المثالية لصهر المعادن غير الحديدية مثل الذهب والفضة والنحاس والألومنيوم والرصاص والزنك والفولاذ الكربوني المتوسط. إن قدرتها على تحمل درجات الحرارة المرتفعة ودورات التسخين/التبريد السريعة أثناء الصهر تجعل هذه البوتقات مثالية لعمليات صهر/صب المعادن الثمينة واستخدام الأفران على حد سواء. وغالباً ما يتم استخدامها في عمليات صهر/صب المعادن الثمينة وكذلك الأفران الأرضية.

الجرافيت هو مادة قوية للغاية، وتقف بشكل جيد ضد درجات الحرارة العالية والإجهاد الميكانيكي. إلا أنه قد يتشقق إذا ارتفعت درجة حرارة البوتقة أو إذا حدث تغير مفاجئ في درجة الحرارة؛ ولحماية هذه المادة من الحكمة تغطية البوتقة وتسخينها قبل الاستخدام.

قد يكون من الصعب إصلاح الأضرار التي تلحق بالبوتقة. ومن المضاعفات الشائعة حدوث تشققات طولية على سطحها بسبب التسخين السريع لزرارها أو الهجوم الكيميائي الذي يؤدي إلى التشقق. هناك مشكلة محتملة أخرى تتضمن التلف الناتج عن التآكل أو الهجوم الكيميائي الذي قد يؤدي أيضًا إلى التشقق.

ولتقليل هذا الاحتمال، من الضروري تنظيف البوتقة وإزالة الترسبات منها بانتظام لإزالة الخبث منها - وهذا سيمنع تأثر الذوبان المستقبلي بها ويحميها من الهجوم الكيميائي. وبالإضافة إلى ذلك، حاول ألا تفرط في استخدام إضافات التدفق - يمكن أن يؤدي التدفق إلى تلف البوتقات عن طريق إنشاء نقاط ضغط غير مقصودة في تصميمها وبالتالي زيادة الضغط على مناطق أخرى من الوعاء.