Metoda použití wolframových kelímků

Wolframové kelímky

Kroužky wolframu, kvůli jejich extrémně vysokému tání (3422 stupňů), vynikající rezistence na vysokou teplotu a odolnost proti korozi, se široce používají v růstu s jedním krystalem (jako jsou krystaly safíru), tavení slitiny s vysokou teplotou, vakuové povlaky, jaderné průmysl a další pole.

Níže jsou uvedeny podrobné metody použití a opatření kelímků wolframu:

I. Přípravy před použitím
Čištění

Fyzické čištění: K odstranění povrchového prachu nebo nečistot použijte kartáč s měkkým štětcem nebo vysokotlaký plyn.

Chemické čištění: Pokud na povrchu dojde k oxidové vrstvě nebo organické kontaminaci, může být namočena v zředěném roztoku hydroxidu sodného (5%-10%), propláchnutá a poté sušena deionizovanou vodou (kyselina mytí není povoleno, protože může korodovat wolfsten).

Sušení: Umístěte do vakuové sušení pece (100-150 stupeň), abyste důkladně odstranili vlhkost.

Zkontrolujte integritu

Vizuální kontrola: pozorujte, zda existují trhliny, zářezy nebo zjevná oxidační skvrny.

Testování penetrantů: U aplikací s vysokou poptávkou (jako je růst s jedním krystalem) se k detekci mikrokracků používají fluorescenční penetranty.

Konfigurace životního prostředí

Ochrana inertního plynu: Před použitím se ujistěte, že komora pece je naplněna vysoce čistým argonem (AR) nebo dusíkem (N₂) a obsah kyslíku by měl být menší než 10 ppm.

Vakuový systém: Pokud se používá ve vakuovém prostředí, ujistěte se, že stupeň vakua je menší nebo rovný 1 × 10 3 PA.

Ii. Provozní kroky
Nakládací materiály

Výběr materiálu: Vyvarujte se nakládacích látek, které reagují s wolfram (jako je uhlík, kyslík a alkalický kovový tavení), protože při vysokých teplotách se mohou vytvořit křehké sloučeniny (jako je WC, WO₃).

Objem plnění: Nepřekračujte 80% objemu kelímku, aby se zabránilo rozšiřování a přetékání taveniny.

Řízení zvýšení teploty

Postupný zvýšení teploty

Od teploty místnosti na 600 stupňů: Pomalu zvyšte teplotu (menší nebo rovna 5 stupňů /min), abyste se vyhnuli praskání způsobenému tepelným napětím.

Nad 600 stupňů: Lze jej urychlit na 10-20 stupeň /min (upraveno podle požadavků na procesy).

Horní teplotní limit: Doporučená dlouhodobá provozní teplota je menší nebo rovná 2800 stupňů a krátkodobý limit je menší nebo roven 3200 stupňů.

Proces tavení/reakce

Kontrola míchání: Pokud je nutné míchat roztavení, použijte tupsten nebo molybdenové pruty, abyste se vyhnuli kontaminaci.

Údržba atmosféry: Monitorování toku ochranného plynu v reálném čase, aby se zabránilo oxidaci.

Chlazení

Přirozené chlazení: Po vypnutí vytápění udržujte prostředí inertního plynu a ochlaďte se na teplotu místnosti s pecí (vynucené chlazení vzduchu nebo chlazení vody je zakázáno).

Rychlost chlazení: Rychlost chlazení je menší nebo rovná 10 stupni /min, aby se zabránilo trhlinám způsobeným tepelným šokem.

Iii. Údržba po použití
Čištění zbytkového materiálu

Mechanické čištění: Jemně seškrábněte zbývající strusku pomocí wolframových nebo keramických nástrojů (vyhněte se poškrábání povrchu kovovou škrabkou).

Chemická pomoc: Pokud zůstávají refrakterní kovy (jako jsou kovy platinové skupiny), mohou být namočeny ve smíšené kyselině kyseliny dusičné a kyseliny hydrofluorové (je vyžadován provoz profesionálů).

Oprava a regenerace

Vrstva oxidu povrchu: Pokud existuje lokální oxidace, může být kovový lesk obnoven pomocí pece na redukci vodíku (1200 stupňů, atmosféry H₂).

Micro-cracks: Naplňte wolframovým práškem a vysokoteplotním pojivem a poté opravujte slinování v vodíkové peci.

Skladovací podmínky

Suché prostředí: Uložte ve vakuové sušicím peci nebo v utěsněné nádobě naplněné argonovým plynem.

Ochrana proti nárazu: Uložte samostatně v měkké pěnové krabici, abyste se vyhnuli kolizi.