ग्रेफाइट सिलिकॉन कार्बाइड क्रूसिबल्सची रेसिपी: उच्च-कार्यक्षमता धातूविज्ञानाची गुरुकिल्ली

धातूशास्त्र आणि साहित्य विज्ञानाच्या जगात,क्रूसिबलधातू वितळण्यासाठी आणि कास्ट करण्यासाठी आवश्यक साधन आहे. क्रूसिबल्सच्या विविध प्रकारांमध्ये, ग्रेफाइट सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) क्रुसिबल्स त्यांच्या अपवादात्मक गुणधर्मांसाठी वेगळे आहेत, जसे की उच्च थर्मल चालकता, उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता. या लेखात, आम्ही ग्रेफाइट SiC क्रूसिबल्सच्या रेसिपीचा अभ्यास करू आणि उच्च-तापमान अनुप्रयोगांमध्ये त्यांच्या उल्लेखनीय कामगिरीमध्ये त्यांची रचना कशी योगदान देते ते शोधू.

मूलभूत साहित्य

ग्रेफाइट SiC क्रूसिबलचे प्राथमिक घटक फ्लेक ग्रेफाइट आणि सिलिकॉन कार्बाइड आहेत. फ्लेक ग्रेफाइट, सामान्यत: 40%-50% क्रुसिबल बनवतो, उत्कृष्ट थर्मल चालकता आणि स्नेहकता प्रदान करतो, ज्यामुळे कास्ट मेटल सहज बाहेर पडण्यास मदत होते. सिलिकॉन कार्बाइड, क्रूसिबलच्या 20%-50% बनवते, क्रूसिबलच्या उच्च थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि उच्च तापमानात रासायनिक स्थिरतेसाठी जबाबदार आहे.

वर्धित कार्यक्षमतेसाठी अतिरिक्त घटक

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

1. एलिमेंटल सिलिकॉन पावडर (4%-10%): क्रूसिबलची उच्च-तापमान शक्ती आणि ऑक्सिडेशन प्रतिरोध वाढवते.
2. बोरॉन कार्बाइड पावडर (1%-5%): रासायनिक स्थिरता आणि संक्षारक धातूंचा प्रतिकार वाढवते.
3. क्ले (5%-15%): बाईंडर म्हणून काम करते आणि क्रुसिबलची यांत्रिक शक्ती आणि थर्मल स्थिरता सुधारते.
4. थर्मोसेटिंग बाईंडर (5%-10%): एकसंध रचना तयार करण्यासाठी सर्व घटक एकत्र बांधण्यात मदत करते.

हाय-एंड फॉर्म्युला

उच्च कार्यक्षमतेची मागणी करणाऱ्या अनुप्रयोगांसाठी, उच्च-अंत ग्रेफाइट क्रूसिबल फॉर्म्युला वापरला जातो. या सूत्रामध्ये 98% ग्रेफाइट कण, 2% कॅल्शियम ऑक्साईड, 1% झिरकोनियम ऑक्साईड, 1% बोरिक ऍसिड, 1% सोडियम सिलिकेट आणि 1% ॲल्युमिनियम सिलिकेट यांचा समावेश आहे. हे अतिरिक्त घटक उच्च तापमान आणि आक्रमक रासायनिक वातावरणास अतुलनीय प्रतिकार देतात.

उत्पादन प्रक्रिया

ग्रेफाइट SiC क्रूसिबल्सच्या तयारीमध्ये एक सूक्ष्म प्रक्रिया असते. सुरुवातीला, फ्लेक ग्रेफाइट आणि सिलिकॉन कार्बाइड पूर्णपणे मिसळले जातात. त्यानंतर, एलिमेंटल सिलिकॉन पावडर, बोरॉन कार्बाइड पावडर, चिकणमाती आणि थर्मोसेटिंग बाईंडर मिश्रणात जोडले जातात. मिश्रण नंतर कोल्ड प्रेस मशीन वापरून आकारात दाबले जाते. शेवटी, यांत्रिक शक्ती आणि थर्मल स्थिरता वाढविण्यासाठी आकाराच्या क्रुसिबलला उच्च-तापमानाच्या भट्टीत सिंटर केले जाते.

अनुप्रयोग आणि फायदे

लोह, पोलाद, तांबे आणि ॲल्युमिनिअम यांसारख्या धातू वितळण्यासाठी आणि कास्ट करण्यासाठी ग्रेफाइट SiC क्रूसिबल्सचा वापर मेटलर्जिकल उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. त्यांची उत्कृष्ट थर्मल चालकता एकसमान गरम सुनिश्चित करते आणि उर्जेचा वापर कमी करते. उच्च थर्मल शॉक प्रतिरोध जलद तापमान बदलांदरम्यान क्रॅक होण्याचा धोका कमी करते, तर त्यांची रासायनिक स्थिरता वितळलेल्या धातूची शुद्धता सुनिश्चित करते.

शेवटी, ग्रेफाइट सिलिकॉन कार्बाइड क्रुसिबल्सची रेसिपी ही औष्णिक चालकता, थर्मल शॉक रेझिस्टन्स आणि रासायनिक स्थिरता यांचा समतोल प्रदान करणारे पदार्थांचे सुरेख मिश्रण आहे. ही रचना त्यांना धातुशास्त्राच्या क्षेत्रात अपरिहार्य बनवते, जिथे ते कार्यक्षम आणि विश्वासार्ह वितळण्यात आणि धातूंच्या कास्टिंगमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात.

ग्रेफाइट SiC क्रुसिबल्सचे घटक आणि उत्पादन प्रक्रिया समजून घेऊन, उद्योग त्यांच्या विशिष्ट ऍप्लिकेशन्ससाठी माहितीपूर्ण निवडी करू शकतात, त्यांच्या क्रूसिबल्सची उत्कृष्ट कार्यक्षमता आणि दीर्घायुष्य सुनिश्चित करतात. तंत्रज्ञानाची प्रगती होत असताना, ग्रेफाइट SiC क्रूसिबल्सच्या रेसिपी आणि उत्पादन तंत्रात आणखी सुधारणा अपेक्षित आहेत, ज्यामुळे आणखी कार्यक्षम आणि टिकाऊ धातू प्रक्रियांचा मार्ग मोकळा होईल.