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      2022年最新石墨坩堝未來市場發展趨勢分析

      2022年最新石墨坩未來市場發展趨勢分析

      近年來,以鑄造為基礎的工業活動發展迅速,如礦山、鐵路、航空、國防等。,所以對坩堝的需求也在增加。加入碳化硅作為小幫手,石墨坩堝具有高導熱、抗熱震、高耐熱、耐腐蝕、抗機械沖擊、抗氧化、抗粘連等優點。主要用作熔煉鋁及鋁合金、銅及銅基合金、鎳及鎳合金、貴金屬、鋅及氧化鋅的容器。目前,石墨-碳化硅坩堝已逐漸取代粘土坩堝,其市場需求量已占整體的97%左右。相信未來會有很大的發展空間。 

       這是因為,一方面,SiC具有良好的抗氧化性。首先SiC與CO反應生成一氧化硅氣體和固體碳,沉積在SiC表面,然后一氧化硅氣體向四周擴散,與CO反應生成二氧化硅和碳,這些反應將CO還原為碳,體積膨脹。膨脹的體積會堵塞石墨坩堝中的孔隙,使氧氣無法進入坩堝,從而降低其失重率,提高抗氧化性。另一方面,坩堝中的石墨呈鱗片狀,與氧氣接觸面積大,氧化速度很快。因此,隨著石墨含量的減少,也會促進石墨坩堝的抗氧化性能。

      歷史上最早的坩堝是用粘土做的,現在只要這種材料能承受足夠高的溫度,就有可能成為合格的坩堝。應時、石墨和剛玉都是常見的坩堝材料。其中石墨坩堝是一種適用于少量熔化多種合金Z的坩堝。由于其良好的高溫性能和較長的使用壽命,被用于大型合金冶煉和鑄造工藝以及礦石熔煉分析。

      黃金熔煉石墨坩堝

      但是因為石墨坩堝在使用時基本處于高溫狀態,而且周圍有大量空氣,因為容易被氧化。而且石墨坩堝在冶煉、鑄造、熔煉過程中會被嚴重腐蝕,降低其使用壽命。為了提高石墨坩堝的使用壽命,科學家們想出了給石墨坩堝添加耐腐蝕材料的方法。

      在可以考慮的材料中,碳化硅因其化學穩定,耐腐蝕性強,被認為是Z-matching 石墨坩堝的好幫手,其高溫下的氧化產物為SiO2,可以降低氣孔率,提高陶瓷坩堝的致密性,從而可以有效延長其使用壽命。

      但添加材料也要科學,不能亂來,要合理搭配,讓兩者優勢最大化。一般來說:

      1.碳化硅含量越高,密度石墨坩堝越大。但是,在一定范圍內,隨著燒結溫度的升高,kloc-1/的致密化程度有所提高。

      這主要是因為SiC在高溫下氧化時,會形成玻璃相的SiO2,它會流動并填充石墨坩堝中的孔隙。隨著SiC含量的增加,液相形成的程度也會增加。因此,碳化硅含量越高,則石墨坩堝的密度越高。

      2.隨著碳化硅含量的增加,石墨坩堝的密度增加,孔隙率降低。

      這主要是因為碳化硅的密度為3.2g/cm3,石墨的密度為2.62g/cm3。因此,隨著碳化硅含量的增加,石墨坩堝的總體積減小,體積密度逐漸增大,孔隙率依次減小。

      石墨坩堝

      3.隨著碳化硅含量的增加,石墨坩堝失重率逐漸降低;氧化溫度越高,石墨坩堝氧化越快;氧化時間越長,石墨坩堝的失重率越大,抗氧化能力越低。

      不同溫度下的失重率



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