El crisol de tungsteno es un recipiente crucial resistente a la alta temperatura ampliamente utilizado en entornos que involucran calor extremo y alto vacío. Encuentra aplicaciones amplias en campos industriales como crecimiento de cristales individuales, fundición de tierras raras y fusión de vacío. El principal proceso de producción de los crisoles de tungsteno implica cinco pasos: preparación de polvo de tungsteno de alta pureza, prensado y formación de polvo, sinterización de alta temperatura, mecanizado de precisión y tratamiento de superficie.
1. Preparación de polvo de tungsteno de alta pureza
El polvo de tungsteno utilizado generalmente tiene una pureza de ≥99.95%. Las partículas de polvo deben ser uniformes y libres de impurezas para garantizar la densidad y el rendimiento del producto a altas temperaturas.
2. Pressing y moldura en polvo
El polvo de tungsteno suelto se compacta en un 'blanco de crisol de tungsteno' con una cierta forma, tamaño y densidad, estableciendo las bases para el proceso de sinterización posterior. Se utilizan dos métodos de formación comunes dependiendo del tamaño y la forma del producto:
▸ Moldado de compresión
Este método es adecuado para pequeños de forma simple crisoles T ungsten , como los cilíndricos con diámetros pequeños. El polvo de tungsteno se carga en un molde de metal, y la presión uniaxial (típicamente 50-200 MPa) se aplica utilizando una prensa hidráulica. Esto compacta el polvo en una forma que coincide con la cavidad del molde. El moldeo por compresión es eficiente y amigable con los equipos, pero puede dar como resultado una distribución de densidad no uniforme, con una densidad más alta cerca de las paredes del moho y una menor densidad en el centro, lo que lleva a posibles concentraciones de tensión.
▸ Presionamiento isostático frío (CIP)
Para los cruzados grandes, de paredes delgadas o en forma de complejo (p. Ej., Diámetro de más de 300 mm), se usa típicamente la presión isostática fría. El polvo de tungsteno se llena en un molde elástico, sellado y se coloca en una cámara de alta presión. Un medio líquido aplica una presión uniformemente en todas las direcciones (100-300 MPa), lo que resulta en un blanco con densidad uniforme, menor estrés interno y densidad de hasta 50-60%, ideal para crisoles de alto rendimiento.
3. Sinterización de alta temperatura
El blanco del crisol de tungsteno se sinteriza en una atmósfera de vacío o hidrógeno a 2000–2500 ° C, fusionando las partículas de tungsteno en una estructura sólida densa con excelente estabilidad mecánica y térmica.
4. Mecanizado de precisión
Utilizando herramientas de diamantes o ruedas de molienda abrasiva, se aplican procesos como girar, moler y aburrimiento para refinar el diámetro interno/externo, la altura y el grosor de la pared. La tolerancia dimensional puede alcanzar ± 0.01 mm, y se pueden agregar estructuras personalizadas como bridas o ranuras según sea necesario.
5. Tratamiento de superficie
El acabado superficial incluye pulido y limpieza. El pulido mecánico o electrolítico reduce la rugosidad de la superficie (AR ≤ 0.8 μm), lo que ayuda a minimizar la adsorción de impureza y la reacción química durante el uso de alta temperatura, al tiempo que mejora la resistencia al choque térmico.
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