Вольфрамовый тигель - Вольфрамовый тигель оптом

Что такое вольфрамовый тигель?

Вольфрамовый тигель – это контейнер, изготовленный из металлического вольфрама высокой-чистоты (обычно 99,95 % или более высокой чистоты), предназначенный для хранения расплавленных металлов, оксидов и солей при очень высоких температурах. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов - 3422°С и плотность 19,3 г/см3, что придает тигелю исключительную термическую стабильность, низкое давление пара и устойчивость к воздействию многих расплавленных материалов. Вольфрамовые тигли производятся методами порошковой металлургии, в основном прессованием и спеканием с последующей ковкой или механической обработкой, а готовый продукт используется для выращивания кристаллов, плавки, нанесения покрытий и печей, где не выживает никакой другой материал контейнера.

Производственный процесс

В коммерческих поставках доминируют два производственных маршрута. Маршрут спекания начинается с изостатического прессования вольфрамового порошка высокой-чистоты в неспеченное изделие с последующим спеканием при температуре выше 2300 C в атмосфере водорода до достижения плотности более 18,5 г/см3, что соответствует примерно 96% от теоретической плотности. Спеченную заготовку затем куют, прокатывают или подвергают механической обработке до окончательных размеров, а большие диаметры изготавливают путем сварки сегментов. Метод химического осаждения из паровой фазы обеспечивает нанесение вольфрама из паров гексафторида вольфрама или гексахлорида вольфрама на вращающуюся оправку, в результате чего получаются тигли с очень тонкими-стенками, высокой-чистотой, которые предпочтительны для печей для выращивания сапфира. Все тигли подвергаются механической обработке и проверяются измерением плотности, ультразвуковым контролем и контролем размеров.

Параметр	Типичное значение
Чистота	Вт 99,95% мин.
Плотность	19,3 г/см3 теоретический; спеченные детали 18,5-19,2 г/см3
Температура плавления	3422 C
Рабочая температура	До 2400 C в вакууме или инертной атмосфере.
Внешний диаметр	10-600 мм
Высота	10-1200 мм
Толщина стенки	1-20 мм
Чистота поверхности	Шлифованный или полированный, шероховатость Ra 1,6-3,2.

Области применения

Рост кристаллов сапфира:вольфрамовые тигли содержат расплав оксида алюминия в Киропулосе, а печи с теплообменным методом используются для выращивания светодиодных и оптических сапфировых булей.

Плавка кварцевого стекла и оптического стекла:тигель выдерживает высокую температуру плавления кварцевого стекла, не загрязняя расплав.

Плавка редкоземельных металлов:вольфрамовые емкости используются для плавки, перегонки и рафинирования редкоземельных металлов и их сплавов.

Вакуумное покрытие:вольфрамовые лодочки, катушки и тигли служат источниками испарения для металлизации пленок в электронной и упаковочной промышленности.

Компоненты высокотемпературной-печи:токоприемники, опорные трубки и тепловые экраны в вакуумных печах и оборудовании для обработки полупроводников.

Проверка качества и упаковка

Каждый тигель проверяют на плотность методом Архимеда, на наличие внутренних трещин ультразвуковым или капиллярным контролем, а также на размеры калиброванными манометрами. Дефекты поверхности устраняют шлифовкой и полировкой до заданной шероховатости. Тигли упаковываются индивидуально в деревянные ящики с пенопластовой подкладкой,-чтобы предотвратить ударные повреждения при морской или воздушной перевозке, а экспортная упаковка соответствует размерам и весу каждого предмета.

Как производится металлический кремний

Металлический кремний получают в погружной электродуговой печи путем карботермического восстановления кварца и углеродных восстановителей. Кварц восстанавливается при высокой температуре, а расплавленный кремний выливается, отливается и измельчается до требуемого размера, сорт которого определяется содержанием железа, алюминия и кальция в конечном продукте. Такие марки, как 1101, 3303, 411, 421, 441, 551 и 553, описывают максимальные уровни примесей, указанные в обозначении, поэтому марка 553, например, допускает содержание до 0,5 процента железа, 0,5 процента алюминия и 0,3 процента кальция. Тот же производственный маршрут используется для карбида кремния, который образуется в результате реакции кварцевого песка с нефтяным коксом при высокой температуре в электрической печи сопротивления.

Контроль качества и сертификация

Приемку металлического кремния и ферросплавной продукции контролируют химическим анализом. Из каждой партии отбираются пробы и проверяются на основные примеси, результаты анализа заносятся в сертификат вместе с номером партии, диапазоном размеров и сведениями об упаковке. В нашей практике проверки мы проверяем анализ сертификата на соответствие заказанному сорту перед выпуском, проверяем распределение по размерам с помощью сит на образце каждой партии и проверяем материал на наличие загрязнений и оксидного покрытия, поскольку поверхностное окисление может изменить эффективный анализ мелких фракций. Прослеживаемость от производственной партии до доставленной упаковки сохраняется, поэтому на любой вопрос после доставки можно ответить из записей.

Приложения и выбор

Металлический кремний используется в качестве легирующей добавки при литье алюминия, в качестве сырья для кремнийорганических соединений и кремнийорганической химии, а также в качестве сырья для полупроводников после дальнейшей очистки. Карбид кремния применяется в качестве абразива, огнеупорного сырья и раскислителя в сталеплавильном производстве, а кремниевые брикеты и порошки поставляются в качестве удобной кормовой формы для литейных производств. Правильный диапазон марок и размеров выбирается в зависимости от применения и практики печи, а анализ и размер должны быть подтверждены поставщиком перед поставкой, чтобы продукт соответствовал технологическому процессу.

Контроль качества и документация

Каждая поставка изделий из металлического кремния и ферросплавов должна сопровождаться надлежащей документацией, которая отслеживает происхождение материала до его производственной партии. В нашей практике проверки мы сначала сверяем сертификат с заказом, затем проверяем критические размеры, состояние поверхности и маркировку на самом товаре. Запись о приемке ведется для каждой поставки, а для проектов, требующих независимой проверки, может быть организована проверка-сторонней организацией. Эти документированные проверки определяют разницу между поставкой, которая проходит гладко на протяжении всего производства, и поставкой, которая останавливает линию из-за несоответствия спецификации.

Руководство по выбору

Правильная спецификация изделий из кремниевого металла и ферросплавов выбирается в зависимости от условий эксплуатации, операции формовки или изготовления и требуемого срока службы. Завышенные-спецификации увеличивают затраты без выгоды, а недостаточные-спецификации приводят к преждевременному выходу из строя, поэтому приемочные значения следует фиксировать при заказе и подтверждать в сертификате при доставке. По нашему опыту, спецификации, в которых указаны руководящие стандарты, требуемые значения свойств и приемочные испытания, вызывают меньше всего споров, поскольку каждая сторона точно знает, что будет проверяться.

Контрольный список проверок

Практический входной контроль изделий из кремния, металла и ферросплавов включает проверку сертификата, проверку размеров, проверку поверхности и проверку маркировки. Значения сертификата сравниваются с заказанными пределами, размеры измеряются в положениях, определенных стандартом, а поверхность исследуется на наличие дефектов, которые имеют значение для предполагаемого применения. Любое отклонение фиксируется и согласовывается с поставщиком до того, как материал будет запущен в производство. Этот контрольный список занимает несколько минут и предотвращает большинство последующих проблем.

Распространенные заблуждения

В дискуссиях о закупках регулярно возникают некоторые неверные представления о продукции из металлического кремния и ферросплавов. Во-первых, более высокая оценка всегда означает более высокую ценность, если правильная оценка соответствует фактической услуге. Во-вторых, сам по себе сертификат гарантирует качество, тогда как физическая проверка не менее важна. В-третьих, хранение и обращение не имеют значения, поскольку повреждение поверхности и коррозия на этапе хранения являются одними из наиболее частых причин браковки поставок. Понимание этих моментов помогает покупателям избежать как потерь, так и неудач.

Контроль качества и документация

Каждая поставка изделий из металлического кремния и ферросплавов должна сопровождаться надлежащей документацией, которая отслеживает происхождение материала до его производственной партии. В нашей практике проверки мы сначала сверяем сертификат с заказом, затем проверяем критические размеры, состояние поверхности и маркировку на самом товаре. Запись о приемке ведется для каждой поставки, а для проектов, требующих независимой проверки, может быть организована проверка-сторонней организацией. Эти документированные проверки определяют разницу между поставкой, которая проходит гладко на протяжении всего производства, и поставкой, которая останавливает линию из-за несоответствия спецификации.

Руководство по выбору

Правильная спецификация изделий из кремниевого металла и ферросплавов выбирается в зависимости от условий эксплуатации, операции формовки или изготовления и требуемого срока службы. Завышенные-спецификации увеличивают затраты без выгоды, а недостаточные-спецификации приводят к преждевременному выходу из строя, поэтому приемочные значения следует фиксировать при заказе и подтверждать в сертификате при доставке. По нашему опыту, спецификации, в которых указаны руководящие стандарты, требуемые значения свойств и приемочные испытания, вызывают меньше всего споров, поскольку каждая сторона точно знает, что будет проверяться.

Часто задаваемые вопросы

В1: Какова максимальная рабочая температура вольфрамового тигля?

В вакууме или атмосфере инертного газа вольфрамовые тигли используются при температуре примерно до 2400 C. В окислительной атмосфере вольфрам быстро окисляется при температуре выше примерно 500 C, поэтому инертная или восстановительная среда обязательна.

Q2: В чем разница между спеченными и CVD вольфрамовыми тиглями?

Спеченные тигли более плотные и прочные, с толщиной стенок от 1 мм и выше, в то время как тигли CVD имеют очень однородные тонкие стенки и высочайшую чистоту, что делает их стандартным выбором для выращивания сапфира, где загрязнение расплавом должно быть минимальным.

В3: Могут ли вольфрамовые тигли быть изготовлены по нестандартным размерам?

Да. Диаметр, высота, толщина стенки и профиль днища изготавливаются по чертежу заказчика, а стандартная оснастка охватывает диаметры от 10 мм до 600 мм и высоту до 1200 мм.

В4: Как долго вольфрамовый тигель прослужит при выращивании сапфира?

Срок службы зависит от атмосферы в печи, температурного профиля и обращения, но правильно эксплуатируемые спеченные тигли обычно выдерживают множество циклов выращивания, прежде чем утончение стенок потребует замены.

В5: Прилагается ли к каждому тиглю сертификат анализа?

Да. Каждая партия поставляется с сертификатом на материал, в котором указаны чистота, плотность вольфрама и результаты не-неразрушающего контроля. По запросу может быть организована проверка третьей-стороны.