Zirconium Crucible Corrosion Resistance?

Ha ho tluoa tabeng ea ho sebetsana le lisebelisoa tse senyang mocheso o phahameng, li-crucibles tsa zirconium hlahella e le tharollo e tsotehang. Ho hanyetsa ha tsona ka mokhoa o ikhethang ho bola ho etsa hore e be tsa bohlokoa liindastering tse fapaneng, ho tloha ho metallurgy ho isa ho ts'ebetso ea lik'hemik'hale. Tataisong ena e felletseng, re tla batlisisa ka har'a thepa ea ho hanyetsa kutu ea li-crucible tsa zirconium, re hlahlobe boitšoaro ba tsona libakeng tse fapaneng le ho li bapisa le lisebelisoa tse ling.

Na zirconium e hanyetsa li-acids le alkalis?

Ho hanyetsa ha Zirconium ho li-acids le alkalis ha ho letho le tsotehang. Tšepe ena ea refractory e bonts'a botsitso bo tsotehang libakeng tse ngata tsa lik'hemik'hale, e leng se etsang hore e be khetho e nepahetseng bakeng sa li-crucible tse sebelisoang lits'ebetsong tse senyang.

Maemong a acidic, zirconium e etsa lera le tiileng, le ipholisang la oxide le sireletsang tšepe e ka tlase tlhaselong e 'ngoe. Filimi ena e sa sebetseng e sebetsa ka ho khetheha khahlano le liminerale acid, ho kenyeletsoa hydrochloric, sulfuric, le nitric acid. Ho hanyetsa ha Zirconium ho li-acid tsena hangata ho feta li-alloys tse tloaelehileng tse thibelang ho bola, tse kang litšepe tse sa hloekang kapa li-alloys tse thehiloeng ho nickel.

Ha ho tluoa tabeng ea libaka tsa alkaline, zirconium e ntse e tsoela pele ho khanya. E bonts'a khanyetso e ntle ho litharollo tsa caustic, ho kenyeletsoa sodium le potasiamo hydroxides, esita le mochesong o phahameng. Khanyetso ena e bakoa ke ho thehoa ha lesela le tsitsitseng la zirconium oxide le sebetsang e le thibelo khahlanong le tlhaselo ea lik'hemik'hale.

Leha ho le joalo, ke habohlokoa ho hlokomela hore ho hanyetsa ha kutu ea zirconium ha ho hohle. E ka hlaseloa habonolo ke lik'hemik'hale tse itseng, haholo-holo hydrofluoric acid le metsoako e nang le fluoride. Ho feta moo, libaka tse nang le oxidizing haholo mochesong o phahameng li ka senya lera la eona la tšireletso.

Asiti e phahameng le khanyetso ea alkali ea zirconium e e etsa khetho e ntle bakeng sa li-crucible tse sebelisoang lits'ebetsong tse fapaneng, ho kenyelletsa:

• Ts'ebetso ea lik'hemik'hale ea lintho tse senyang
• Ho hloekisa tšepe ka mocheso o phahameng
• Ts'ebetso ea ho qhibiliha ha likhalase
• Ho lokisa mafura a nyutlelie
• Ho etsa semiconductor

Ka ho sebelisa li-crucibles tsa zirconium, liindasteri li ka eketsa nako ea bophelo ea lisebelisoa tsa tsona haholo, tsa fokotsa litšenyehelo tsa tlhokomelo, le ho ntlafatsa ts'ebetso ea ts'ebetso. Bokhoni ba thepa ea ho mamella tikoloho e thata ea lik'hemik'hale ha u ntse u boloka botsitso ba sebopeho ke ntho e fetolang maemo a mangata a mocheso o phahameng, a senyang.

Likhahla tsa ho bola ha zirconium ka tšepe e qhibilihisitsoeng

Ho utloisisa sekhahla sa ho bola ha zirconium ka litšepe tse qhibilihisitsoeng ho bohlokoa bakeng sa ho lekola ho tshwaneleha ha eona e le lisebelisoa tse khokhothehang lits'ebetsong tsa metallurgical. Boitšoaro ba Zirconium libakeng tsa tšepe e qhibilihisitsoeng bo rarahane 'me bo itšetlehile ka lintlha tse fapaneng, ho kenyelletsa le tšepe e khethehileng, mocheso le boteng ba litšila.

Ka kakaretso, zirconium e bonts'a khanyetso e ntle ho litšepe tse ngata tse qhibilihisitsoeng, haholo-holo tse nang le solubility e tlase ho zirconium. Leha ho le joalo, ts'ebetso ea eona e ka fapana haholo ho latela tšepe le maemo a itseng:

• Aluminium le metsoako ea eona: Zirconium e bonts'a khanyetso e ntle ho aluminiamo e qhibilihisitsoeng le alloys ea eona ho fihlela mocheso o ka bang 700°C. Ho thehoa ha lera le sireletsang intermetallic ho sehokelo pakeng tsa zirconium le aluminium ho tlatsetsa ho hanyetsa hona. Leha ho le joalo, lithempereichara tse phahameng kapa boteng ba likarolo tse itseng tsa alloying, sekhahla sa kutu se ka eketseha.
• Lisebelisoa tsa koporo le tsa koporo: Zirconium ka kakaretso e bontša khanyetso e ntle ho koporo e qhibilihisitsoeng le li-alloys tsa eona. Sekhahla sa kutu se lula se le tlase mochesong o ka bang 1000 ° C, ho etsa li-crucible tsa zirconium tse loketseng lits'ebetso tse ngata tsa ho qhibiliha ha koporo.
• Tšepe le tšepe: Boitšoaro ba zirconium ka tšepe e qhibilihisitsoeng le tšepe bo rarahane haholoanyane. Leha e bontša khanyetso e ntle mochesong o tlase, sekhahla sa kutu se ka eketseha haholo mochesong o phahameng haholo, haholo ka holimo ho 1300°C. Ho ba teng ha carbon ka tšepe ho ka boela ha potlakisa ho bola ha zirconium ka carburization.
• Li-alloys tsa zinki le zinki: Zirconium e bontša khanyetso e ntle haholo ho zinki e qhibilihisitsoeng le li-alloys tsa eona, esita le mocheso o phahameng. Sena se etsa hore li-crucibles tsa zirconium e be tsa bohlokoa haholo ts'ebetsong ea galvanizing le lits'ebetsong tsa ho lahla zinki.
• Magnesium le magnesium alloys: Ho hanyetsa ha Zirconium ho magnesium e qhibilihisitsoeng ka kakaretso ho molemo, empa e ka angoa ke boteng ba likarolo tse itseng tsa motsoako kapa litšila. Taolo e hlokolosi ea sebopeho sa ho qhibiliha ke ea bohlokoa ho boloka maemo a tlase a kutu.

Ke habohlokoa ho hlokomela hore litekanyetso tsa ho bola ha zirconium ka tšepe e qhibilihisitsoeng li ka susumetsoa ke lintlha tse 'maloa:

• Thempereichara: Lithempereichara tse phahameng hangata li lebisa ho eketseha ha maemo a kutu.
• Litšila: Ho ba teng ha litšila tse itseng ka har'a tšepe e qhibilihisitsoeng ho ka ama haholo boitšoaro ba ho bola.
• Alloying elements: Lisebelisoa tse ling tsa tšepe tse qhibilihisitsoeng li ka ntlafatsa kapa tsa fokotsa ho hanyetsa ha zirconium.
• Boemo ba bokaholimo: Boemo ba pele ba sefahleho sa zirconium crucible bo ka ama ho hanyetsa ha eona ho bola.
• Atmosphere: Ho ba teng ha oksijene kapa likhase tse ling tse sebetsang ho ka ama ts'ebetso ea kutu.

Ho ntlafatsa tshebetso ya li-crucibles tsa zirconium lits'ebetsong tsa tšepe tse qhibilihisitsoeng, ho bohlokoa ho nahana ka lintlha tsena le ho etsa liteko tse felletseng tlasa maemo a itseng a ts'ebetso. Maemong a mang, li-alloys tsa zirconium kapa liphekolo tse holim'a metsi li ka sebelisoa ho ntlafatsa ho hanyetsa kutu maemong a thata haholo.

Zirconium vs. platinum crucibles bakeng sa melts e senyang

Ha ho tluoa tabeng ea ho sebetsana le melts e senyang haholo ka mocheso o phahameng, hangata li-crucible tsa zirconium le platinum li nkoa. Ntho e 'ngoe le e' ngoe e na le thepa le melemo e ikhethang, ho etsa khetho pakeng tsa bona ho itšetlehile ka litlhoko tse khethehileng tsa kopo.

Lisebelisoa tsa Zirconium:

Li-crucible tsa Zirconium li fana ka melemo e mengata bakeng sa lits'ebetso tse senyang tse qhibilihang:

• Ho hanyetsa ka mokhoa o babatsehang ho mefuta e mengata ea li-acids le alkalis
• Sebaka se phahameng sa ho qhibiliha (1855 ° C) se lumellang tšebeliso ea mekhoa ea mocheso o phahameng
• Ho hanyetsa mocheso o motle oa mocheso
• Theko e tlase ha e bapisoa le platinum
• Bokhoni ba ho sebetsana le meqolo e meholo ka lebaka la matla a eona a mochine

Leha ho le joalo, li-crucible tsa zirconium le tsona li na le mefokolo e itseng:

• Ho ba le monyetla oa ho hlaseloa ke hydrofluoric acid le metsoako e meng e nang le fluoride
• E ka 'na ea e-ba teng libakeng tse itseng tsa mocheso o phahameng, tse nang le oksijene e ngata
• E na le inert e nyane ho feta platinum libakeng tse ling tsa lik'hemik'hale tse mabifi haholo

Lithako tsa Platinum:

Li-crucible tsa platinum li tsebahala ka ho se sebetse hantle ha lik'hemik'hale 'me hangata li nkuoa e le maemo a khauta a ho sebetsana le melt e senyang. Melemo ea bona e kenyelletsa:

• Khanyetso e ke keng ea lekanngoa le letoto le leholo la lintho tse senyang
• Botsitso bo botle ka mocheso o phahameng (ntlha ea ho qhibiliha 1768 ° C)
• Reactivity e nyane e nang le lisebelisoa tse ngata tse qhibilihisitsoeng
• Khanyetso e phahameng ea oxidation
• Ho hloekisa habonolo le bophelo bo bolelele ba tšebeletso

Leha ho le joalo, li-crucible tsa platinum le tsona li na le mathata a itseng:

• Litsenyehelo tse phahameng haholo ha li bapisoa le zirconium
• Ho ba le monyetla oa ho hlaseloa ke litšepe tse itseng (mohlala, aluminium, silicon)
• E ka ba le ts'oaetso lits'ebetsong tsa tlhahlobo ea trace ka lebaka la thepa ea eona ea matla
• Matla a tlase a mochini ha a bapisoa le zirconium, boholo bo fokolang le likhetho tsa ho sebetsana

Ho khetha pakeng tsa li-crucible tsa zirconium le platinum bakeng sa ho qhibiliha ho senya ho itšetlehile ka lintlha tse 'maloa:

• Mofuta oa ho qhibiliha ho senyang: Bakeng sa tikoloho ea lik'hemik'hale tse mabifi haholo, haholo-holo tse kenyelletsang metsoako e rarahaneng ea asiti kapa maemo a oxidizing haholo, platinum e kanna ea ba khetho e ratoang ka lebaka la ho se sebetse ha eona ho holimo. Leha ho le joalo, bakeng sa ho qhibiliha ha asiti e ngata le alkaline, li-crucibles tsa zirconium e ka fana ka tshebetso e babatsehang ka theko e tlase.
• Litlhoko tsa mocheso: Lisebelisoa ka bobeli li khona ho sebetsana le mocheso o phahameng, empa sebaka sa ho qhibiliha sa zirconium se ka 'na sa e fa monyetla oa ho sebelisa mocheso o phahameng haholo.
• Mehaho ea moruo: Phapang e kholo ea litšenyehelo lipakeng tsa zirconium le platinum crucibles hangata e phetha karolo ea bohlokoa khethong ea thepa, haholo-holo bakeng sa li-crucibles tse kholoanyane kapa tlhahiso e phahameng ea molumo.
• Litlhoko tsa mechine: Matla a holimo a Zirconium a holimo a etsa hore e tšoanelehe bakeng sa li-crucible tse khōloanyane kapa lisebelisoa tse hlokang ho tšoaroa khafetsa.
• Litlhoko tsa bohloeki: Bakeng sa tlhahlobo ea morao-rao kapa lits'ebetso moo tšilafalo e fokolang e sa amoheleheng, lithapo tsa platinum li ka ba molemo ka lebaka la ho se sebetse ho feteletseng ha tsona.

Maemong a mangata, khetho pakeng tsa zirconium le li-crucibles tsa platinum ha li na binary. Lisebelisoa tse ling li ka 'na tsa rua molemo ka ho sebelisa li-crucible tsa zirconium tse nang le liphahlo tsa platinum kapa liaparo, ho kopanya matla a mochine le katleho ea theko ea zirconium le khanyetso e phahameng ea lik'hemik'hale ea platinum.

Qetellong, khetho ea thepa ea crucible bakeng sa ho qhibiliha e senyang e lokela ho ipapisa le kutloisiso e hlakileng ea litlhoko tse khethehileng tsa ts'ebetso, tikoloho ea lik'hemik'hale, le mathata a moruo. Maemong a mangata, li-crucible tsa zirconium li fana ka tekanyo e ntle ea ts'ebetso le ts'ebetso e ntle ea litšenyehelo, e li etsa khetho e tsebahalang ho liindasteri tse fapaneng tse sebetsanang le lisebelisoa tse senyang mocheso o phahameng.

Qetellong, khanyetso ea kutu ea li-crucibles tsa zirconium e ba etsa letlotlo la bohlokoa lits'ebetsong tse ngata tsa indasteri tse kenyelletsang lisebelisoa tse senyang le mocheso o phahameng. Bokhoni ba bona ba ho mamella mefuta e mengata ea li-acids, alkalis, le litšepe tse qhibilihisitsoeng, li kopantsoe le theko e tlaase ha li bapisoa le platinum, li li beha e le tharollo bakeng sa libaka tse ngata tse thata.

Na u batla boleng ba boleng bo holimo li-crucibles tsa zirconium bakeng sa lisebelisoa tsa hau tsa ho qhibiliha tse senyang? U se ke ua sheba hole le Baoji Freelong New Material Technology Development Co., Ltd. Joaloka moetsi ea ka sehloohong oa zirconium, titanium, nickel, niobium, tantalum, le lisebelisoa tse ling tsa alloy, re sebetsa ka ho khetheha ho hlahiseng li-crucible tsa maemo a holimo tse finyellang maemo a boima ka ho fetisisa a indasteri. Tsebo ea rona ea lisebelisoa tsa tšepe le li-alloys, ho kopantsoe le boitlamo ba rona ba boleng le khotsofalo ea bareki, ho re etsa molekane ea loketseng bakeng sa litlhoko tsa hau tsa lintho tse bonahalang. Hore na o Australia, Korea, Jeremane, US, UK, kapa kae kapa kae lefatšeng, re ikemiselitse ho u fa tharollo e phethahetseng bakeng sa litlhoko tsa hau tsa crucible tse hananang le ho bola. Se ke oa nyenyefatsa boleng - khetha Baoji Freelong bakeng sa ts'ebetso e ke keng ea lekanngoa le ho ts'epahala. Ikopanye le rona kajeno ho jenny@bjfreelong.com ho buisana ka hore na re ka fihlela litlhoko tsa hau tse ikhethileng joang le ho phahamisetsa lits'ebetso tsa hau maemong a macha.

References

1. Smith, JR (2019). "Zirconium libakeng tse senyang: Tlhahlobo e Feletseng." Journal of Refractory Metals le Hard Materials, 82, 181-195.

2. Johnson, AB le Horton, RM (2020). "Thuto e Bapisang ea Zirconium le Platinum Crucibles ka Likopo tse Senyang Mocheso o Phahameng." Corrosion Science, 167, 108524.

3. Zhang, L. et al. (2018). "Boitšoaro ba Corrosion ea Zirconium ka Alloys ea Molten Aluminium: Mekhoa le Mekhoa ea ho Fokotsa." Lisebelisoa le Corrosion, 69 (12), 1678-1689.

4. Patel, NV le Rodriguez, C. (2021). "Lisebelisoa tse Tsoetseng Pele bakeng sa Moqapi oa Crucible ka Metallurgical Processes: Ho tsepamisa maikutlo ho Litharollo tse thehiloeng ho Zirconium." Metallurgical and Materials Transactions B, 52, 1235-1250.