Nguyên liệu thô chính được sử dụng cho nồi nấu kim loại vonfram

Nồi nấu kim loại vonfram là các vật chứa-nhiệt độ cao được sử dụng chủ yếu trong quá trình nuôi cấy tinh thể sapphire, lò nung-tinh thể silicon đơn, lớp phủ chân không và các bộ phận-lò nhiệt độ cao. Quá trình sản xuất của họ bắt đầu từ bột vonfram. Bột này phải đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ tinh khiết và kích thước hạt-trước khi ép và thiêu kết.

1. Nguyên liệu: Bột vonfram

độ tinh khiết:thường lớn hơn hoặc bằng 99,95% W; cấp cao hơn (99,99%) được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe trong đó tạp chất kim loại có thể làm nhiễm bẩn chất tan chảy.

Kích thước hạt:Kích thước hạt FSSS thường được kiểm soát trong phạm vi khoảng 1-5 micron, tùy thuộc vào lộ trình ép và thiêu kết.

Hàm lượng oxy:được giữ ở mức thấp (thường nhỏ hơn hoặc bằng 0,1%) để tránh độ xốp và mất tính chất trong thân thiêu kết.

phụ gia:các chất bổ sung nhỏ (ví dụ: pha tạp kali{2}}nhôm-silic trong một số sản phẩm đèn-) có thể được sử dụng cho các yêu cầu về cấu trúc hạt-cụ thể; các loại nồi nấu kim loại tiêu chuẩn thường sử dụng bột không pha tạp.

2. Hình thành các tuyến đường

Hai con đường chính được sử dụng cho nồi nấu kim loại vonfram:

Nồi nấu kim loại thiêu kết:bột được ép (đẳng tĩnh hoặc ép khuôn) và thiêu kết ở nhiệt độ cao (thường là 2200-2400 độ) thành một khối dày đặc; phù hợp với kích thước vừa phải và chi phí thấp hơn.

Nồi nấu kim loại được cán/rèn:phôi thiêu kết được gia công bằng cách rèn và cán thành tấm, sau đó được tạo hình và hàn thành nồi nấu kim loại; được sử dụng cho kích thước lớn và độ tin cậy cơ học cao hơn.

3. Cán tấm vonfram (Thông số điển hình)

Vì vonfram có khả năng chống biến dạng rất cao nên việc cán đòi hỏi vật liệu cuộn đặc biệt và gia nhiệt trước. Các giá trị dưới đây là thông lệ điển hình của nhà máy và thay đổi tùy theo thiết bị và sản phẩm:

Làm nóng cuộn trước: 100-350 độ tùy theo điều kiện cán.

Mật độ tương đối phôi (thực tế/lý thuyết): phải vượt quá 90% trước khi làm việc; khả năng làm việc tốt nhất ở mức 92-94%.

Cán nóng-(hỏng): 1350-1500 độ ; các thông số không phù hợp có thể gây ra sự phân tách phôi.

Cán ấm: bắt đầu khoảng 1200 độ; tấm cán nóng 8 mm-có thể giảm xuống còn khoảng 0,5 mm bằng cách cán nóng.

Cán giấy bạc: tấm mỏng (ví dụ: 0,5 mm) giòn ở nhiệt độ phòng hoặc cao hơn do nhiệt độ chuyển tiếp dễ uốn-đến-giòn cao; cán đến 0,2 mm được thực hiện ở 200-500 độ.

Bôi trơn: ở giai đoạn sau, lớp phủ disulfide than chì hoặc molypden cải thiện tính đồng nhất của hệ thống sưởi và giảm ma sát.

Trong quá trình lăn, thân cuộn có thể bị uốn cong dưới khả năng chống biến dạng cao, gây ra sự thay đổi độ dày trên chiều rộng; việc thay đổi cuộn hoặc máy nghiền cũng có thể gây ra vết nứt do biến dạng không đồng đều.

4. Ghi chú về chất lượng và ứng dụng

Kiểm tra mật độ thiêu kết, cấu trúc hạt và tính toàn vẹn bề mặt; nồi nấu kim loại hàn yêu cầu các mối hàn chắc chắn,-không bị rò rỉ.

Nhiệt độ sử dụng cho nồi nấu kim loại vonfram thường trên 2000 độ trong môi trường chân không hoặc khí trơ; giới hạn oxy hóa sử dụng trong không khí trên khoảng 400-500 độ.

Ứng dụng: tăng trưởng sapphire (lò Kyropoulos và HEM), kéo tinh thể silicon, quá trình thiêu kết và phủ ở nhiệt độ cao-.

Câu hỏi thường gặp

Nồi nấu kim loại vonfram được sử dụng để làm gì?Nồi nấu kim loại vonfram là các vật chứa-nhiệt độ cao được sử dụng chủ yếu trong quá trình nuôi cấy tinh thể sapphire, lò nung-tinh thể silicon đơn, lớp phủ chân không và các bộ phận-lò nhiệt độ cao. Vì chúng hoạt động trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt nên quá trình sản xuất của chúng bắt đầu từ bột vonfram phải đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ tinh khiết và kích thước hạt-.

Nguyên liệu bột vonfram phải đáp ứng những thông số kỹ thuật nào?Độ tinh khiết của bột thường là 99,95% W hoặc cao hơn, với 99,99% cấp dành riêng cho các ứng dụng mà tạp chất kim loại có thể làm nhiễm bẩn chất tan chảy. Kích thước hạt FSSS thường được kiểm soát trong phạm vi khoảng 1-5 micron tùy thuộc vào lộ trình ép và thiêu kết, hàm lượng oxy được giữ ở mức thấp, thường là 0,1% hoặc ít hơn, để tránh độ xốp và mất tính chất trong thân thiêu kết, và các loại nồi nấu kim loại tiêu chuẩn thường sử dụng bột không pha tạp.

Hai con đường hình thành chính cho nồi nấu kim loại vonfram là gì?Nồi nấu kim loại thiêu kết được sản xuất bằng cách ép (ép đẳng tĩnh hoặc ép khuôn) và thiêu kết ở nhiệt độ cao, thường là 2200-2400 độ C, thành một khối dày đặc, phù hợp với kích thước vừa phải với chi phí thấp hơn. Nồi nấu kim loại được cán hoặc rèn bắt đầu từ các phôi thiêu kết được rèn và cuộn thành tấm, sau đó được tạo hình và hàn, đây là con đường dành cho kích thước lớn và độ tin cậy cơ học cao hơn.

Tại sao việc cán tấm vonfram lại khó khăn?Vonfram có khả năng chống biến dạng rất cao nên việc cán đòi hỏi vật liệu cuộn đặc biệt và gia nhiệt trước. Thực hành nhà máy điển hình bao gồm làm nóng sơ bộ cuộn ở 100-350 độ C, mật độ tương đối phôi trên 90% (khả năng gia công tốt nhất ở 92-94%), phân hủy cán nóng ở 1350-1500 độ C trong đó các thông số không phù hợp có thể gây ra hiện tượng tách lớp và cán nóng từ khoảng 1200 độ C có thể làm giảm tấm cán nóng 8 mm xuống còn khoảng 0,5 mm.

Lá vonfram mỏng được cán như thế nào?Tấm mỏng như 0,5 mm dễ gãy ở hoặc gần nhiệt độ phòng do nhiệt độ chuyển tiếp dễ uốn-sang-giòn của vonfram cao, do đó, việc cán xuống 0,2 mm được thực hiện ở 200-500 độ C. Ở giai đoạn sau, lớp phủ disulfua than chì hoặc molypden được sử dụng làm chất bôi trơn để cải thiện tính đồng nhất của nhiệt và giảm ma sát.

Những kiểm tra chất lượng và giới hạn dịch vụ nào áp dụng cho nồi nấu kim loại vonfram?Mật độ thiêu kết, cấu trúc hạt và tính toàn vẹn bề mặt phải được kiểm tra và nồi nấu kim loại hàn yêu cầu các mối hàn chắc chắn, -chắc chắn và không bị rò rỉ. Nhiệt độ sử dụng thường trên 2000 độ C trong chân không hoặc môi trường trơ, trong khi quá trình oxy hóa hạn chế việc sử dụng không khí ở nhiệt độ trên khoảng 400-500 độ C; các ứng dụng điển hình là tăng trưởng sapphire trong lò Kyropoulos và HEM, kéo tinh thể silicon, và quá trình phủ và thiêu kết ở nhiệt độ cao.