ग्रेफाइट सिलिकॉन कार्बाइड क्रूसिबल्सची कृती: उच्च-कार्यक्षमता धातुशास्त्राची गुरुकिल्ली

धातुशास्त्र आणि पदार्थ विज्ञानाच्या जगात,क्रूसिबलधातू वितळवण्यासाठी आणि कास्ट करण्यासाठी हे एक आवश्यक साधन आहे. विविध प्रकारच्या क्रूसिबलमध्ये, ग्रेफाइट सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) क्रूसिबल त्यांच्या अपवादात्मक गुणधर्मांसाठी वेगळे आहेत, जसे की उच्च थर्मल चालकता, उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोधकता आणि उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता. या लेखात, आपण ग्रेफाइट SiC क्रूसिबलच्या रेसिपीचा शोध घेऊ आणि उच्च-तापमान अनुप्रयोगांमध्ये त्यांची रचना त्यांच्या उल्लेखनीय कामगिरीमध्ये कशी योगदान देते ते शोधू.

मूलभूत घटक

ग्रेफाइट SiC क्रूसिबलचे प्राथमिक घटक म्हणजे फ्लेक ग्रेफाइट आणि सिलिकॉन कार्बाइड. फ्लेक ग्रेफाइट, जे सामान्यतः क्रूसिबलचा ४०%-५०% भाग बनवते, उत्कृष्ट थर्मल चालकता आणि स्नेहन प्रदान करते, जे कास्ट मेटल सहजपणे सोडण्यास मदत करते. क्रूसिबलचा २०%-५०% भाग बनवणारे सिलिकॉन कार्बाइड, क्रूसिबलच्या उच्च थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि उच्च तापमानात रासायनिक स्थिरतेसाठी जबाबदार आहे.

सुधारित कामगिरीसाठी अतिरिक्त घटक

क्रूसिबलची उच्च-तापमान कार्यक्षमता आणि रासायनिक स्थिरता आणखी सुधारण्यासाठी, रेसिपीमध्ये अतिरिक्त घटक जोडले जातात:

1. एलिमेंटल सिलिकॉन पावडर (४%-१०%): क्रूसिबलची उच्च-तापमान शक्ती आणि ऑक्सिडेशन प्रतिरोध वाढवते.
2. बोरॉन कार्बाइड पावडर (१%-५%): रासायनिक स्थिरता आणि संक्षारक धातूंना प्रतिकार वाढवते.
3. चिकणमाती (५%-१५%): बाईंडर म्हणून काम करते आणि क्रूसिबलची यांत्रिक शक्ती आणि थर्मल स्थिरता सुधारते.
4. थर्मोसेटिंग बाइंडर (५%-१०%): सर्व घटकांना एकत्र बांधून एकसंध रचना तयार करण्यास मदत करते.

उच्च दर्जाचे सूत्र

अधिक कार्यक्षमतेची आवश्यकता असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी, उच्च दर्जाचे ग्रेफाइट क्रूसिबल फॉर्म्युला वापरले जाते. या फॉर्म्युल्यामध्ये ९८% ग्रेफाइट कण, २% कॅल्शियम ऑक्साईड, १% झिरकोनियम ऑक्साईड, १% बोरिक अॅसिड, १% सोडियम सिलिकेट आणि १% अॅल्युमिनियम सिलिकेट असतात. हे अतिरिक्त घटक उच्च तापमान आणि आक्रमक रासायनिक वातावरणाला अतुलनीय प्रतिकार प्रदान करतात.

उत्पादन प्रक्रिया

ग्रेफाइट SiC क्रूसिबल्स तयार करण्यासाठी एक अतिशय बारकाईने प्रक्रिया करावी लागते. सुरुवातीला, फ्लेक ग्रेफाइट आणि सिलिकॉन कार्बाइड पूर्णपणे मिसळले जातात. नंतर, एलिमेंटल सिलिकॉन पावडर, बोरॉन कार्बाइड पावडर, चिकणमाती आणि थर्मोसेटिंग बाईंडर मिश्रणात जोडले जातात. नंतर मिश्रण कोल्ड प्रेस मशीन वापरून आकारात दाबले जाते. शेवटी, आकाराच्या क्रूसिबल्सची यांत्रिक शक्ती आणि थर्मल स्थिरता वाढविण्यासाठी उच्च-तापमानाच्या भट्टीत सिंटर केले जातात.

अनुप्रयोग आणि फायदे

लोखंड, पोलाद, तांबे आणि अॅल्युमिनियम सारख्या धातू वितळवण्यासाठी आणि कास्ट करण्यासाठी धातू उद्योगात ग्रेफाइट SiC क्रूसिबलचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. त्यांची उत्कृष्ट थर्मल चालकता एकसमान उष्णता सुनिश्चित करते आणि उर्जेचा वापर कमी करते. उच्च थर्मल शॉक प्रतिरोधकता जलद तापमान बदलांदरम्यान क्रॅक होण्याचा धोका कमी करते, तर त्यांची रासायनिक स्थिरता वितळलेल्या धातूची शुद्धता सुनिश्चित करते.

शेवटी, ग्रेफाइट सिलिकॉन कार्बाइड क्रूसिबल्सची रेसिपी ही अशा पदार्थांचे एक सुव्यवस्थित मिश्रण आहे जे थर्मल चालकता, थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि रासायनिक स्थिरतेचे संतुलन प्रदान करते. ही रचना त्यांना धातुशास्त्राच्या क्षेत्रात अपरिहार्य बनवते, जिथे ते धातूंच्या कार्यक्षम आणि विश्वासार्ह वितळण्यात आणि कास्टिंगमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात.

ग्रेफाइट SiC क्रूसिबलचे घटक आणि उत्पादन प्रक्रिया समजून घेऊन, उद्योग त्यांच्या विशिष्ट अनुप्रयोगांसाठी माहितीपूर्ण निवडी करू शकतात, ज्यामुळे त्यांच्या क्रूसिबलची इष्टतम कार्यक्षमता आणि दीर्घायुष्य सुनिश्चित होते. तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीसह, ग्रेफाइट SiC क्रूसिबलच्या रेसिपी आणि उत्पादन तंत्रांमध्ये आणखी सुधारणा अपेक्षित आहेत, ज्यामुळे अधिक कार्यक्षम आणि शाश्वत धातुकर्म प्रक्रियांचा मार्ग मोकळा होतो.