Тигли

Тигли Thermansys применяются при высоких температурах и в агрессивных средах, имеют различные стандартные формы и объемы.

Материалы исполнения тиглей:

• корундовые,
• 8YSZ,
• из циркона (ZrSiO4),
• корундо-циркониевая керамика (ZrO2-Al2O3).

Тигли T-Ceramics от Thermansys охватывают широкий спектр применений:

• аналитические процессы,
• плавку металлов,
• термическую обработку керамических порошков,
• озоление органических материалов,
• кислотную обработку материалов (в том числе при повышенной температуре),
• используют для отжига или плавления металлов,
• для выращивания кристаллов,
• для агрессивных сред, таких как плазмохимическое травление,
• в качестве контейнеров для восстановительных сред и спекания суперсплавов,
• в вакуумных процессах
• и другие.

Компания Thermansys производит тигли из корунда высокой чистоты (99,7%) для широкого спектра аналитического применения, различных форм и размеров. Индивидуальные решения доступны по запросу.

Корунд (Al2O3) является одним из наиболее важных алюмооксидных керамик, который широко используется в разных сферах промышленности. Он имеет широкое применение в качестве инженерно-технической керамики благодаря своей высокой твердости, стойкости к истиранию (износу) и относительно низкой стоимости. Обладает значительно высокой температурой плавления (2054 ° C) и кипения (2977 ° C). Благодаря низкому значению теплового расширения и высокой прочности на сжатие, является термически устойчивым материалом. Корунд - один из лучших электроизоляционных материалов, используемых при высоких температурах, обладает отличительным термоэлектрическими свойствами и прозрачен для микроволновых частот. Al2O3 химически стабилен и коррозионно-устойчив.

Тигли из полностью стабилизированного диоксида циркония 8YSZ (8 мол.% Y₂O₃) используются в тех случаях, когда необходима исключительная прочность, износостойкость, химическая инертность при высокой температуре, а также, в ряде случаев, совместимость с биологическими материалами. 8YSZ обладает высокой прочностью на изгиб, выше, чем у нитридов, и близкой по значению с карбидами. Это свойство значительно увеличивает надежность и срок службы тиглей. Тигли из полностью стабилизированного диоксида циркония (8YSZ) имеют некоторые преимущества перед корундовыми тиглями, а именно, выше огнеупорные свойства, плотность, качество поверхности, значительно ниже теплопроводность и др. Есть и минусы в сравнение с корундовыми тиглями, 8YSZ тигли менее стойкие к температурным скачкам, а при значени температуры выше 1000°С снижаются и прочностные характеристики. Также 8YSZ тигли значительно дороже корундовых. Основная причина высокой стоимости – сырье.

Фазовый переход моноклинной фазы чистого диоксида циркония в тетрагональную происходит при температуре около 1173 °С. Указанный переход сопровождается изменением объема (около 9%), что привод к образованию трещин в тигле.
Для стабилизации тетрагональной фазы в материалах диоксида циркония (ZrO₂) в более широком интервале температур достигается замещением некоторых ионов Zr⁴ в кристаллической решётке с несколько более крупными ионами, например Y³⁺. Полученные легированные оксиды циркония называют стабилизированными оксидами циркония (YSZ) или тетрагональный циркониевый поликристалл стабилизированный иттрием (Y-ТЦП). Тигли на основе стабилизированного иттрием диоксида циркония, обладают уникальными физическими и механическими свойствами, такими как значительная ударная вязкость и высокое износосопротивление.

Силикат циркония (ZrSiO4) или циркон обладает уникальными хорошо известными свойствами огнеупорного материала. Температура плавления точно не определена, но температура начала диссоциации на составляющие окислы в районе 1550 oC - 1700 oC. Данный материал обладает повышенной термостойкостью в сравнение с другими огнеупорными материалами.

Тетрагональные кристаллы циркония стабильны в диапазоне температур от К.Т. до 1550 oC, обладают умеренными термодинамическими характеристиками и высокими механическими свойствами.

В сравнение с тиглями из чистого корунда, тигли из Al2O3-ZrO2 являются более прочными, эластичными и износостойкими при температуре до 1500oC. Также корундо-циркониевые тигли обладают лучшей чистотой поверхности, чем корундовые тигли, что является благоприятным фактором для биосовместимости с соответствующими материалами.

Корундо-цикониевая керамика Al2O3-ZrO2 относится к разряду инструментальных или конструкционных материалов, в которых функционально главными являются механические свойства. Отсутствие взаимной растворимости, исключает появление новых фаз. Керамика Al2O3-ZrO2 с содержанием ZrO2 до 20 об% образует жесткую корундовую матрицу, удерживающую дисперсные включения t-ZrO2 от фазового перехода. Это обусловлено высоким модулем упругости корунда и меньшим по сравнению с ZrO2 тепловым расширением, вследствие чего частицы t-ZrO2 находятся в поле сжимающих напряжений и остаются стабильными после охлаждения.

Тигли из корундо-циркониевой керамики являются отличным решением по соотношению цена-качество.

Применение: плавление металлов, термообработка керамических порошков, кислотная обработка материалов при высокой температуре, отжиг, выращивание кристаллов, коррозионные испытания и др.