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, включая аналитические процессы, плавку металлов, термическую обработку керамических порошков, озоление органических материалов, кислотную обработку материалов (в том числе при повышенной температуре), также 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.