Uma visão geral de vários cadinhos de cerâmica

Introdução

Os cadinhos, como componentes essenciais em instrumentos químicos, servem como recipientes para derreter, refinar líquidos metálicos e facilitar a reação de sólidos e líquidos - uma base integral para processos químicos contínuos. Inicialmente fabricados com argila, o uso histórico da platina em cadinhos marcou um avanço tecnológico significativo. A evolução das técnicas de preparação agora permite que os cadinhos sejam fabricados com diversos materiais capazes de suportar a fusão ou a alteração do conteúdo.

Os inúmeros tipos, modelos e especificações de cadinhos oferecem uma flexibilidade sem igual, garantindo a pureza dos materiais fundidos. Entre eles, os cadinhos de cerâmica desempenham um papel fundamental. Categorizados por matérias-primas, os cadinhos de cerâmica englobam quartzo, coríndon, nitreto de boro, zircônia e outros, cada um adaptado para aplicações específicas com base em suas propriedades distintas.

1. Cadinho de cerâmica de quartzo

Um cadinho de cerâmica de quartzo é fabricado com quartzo fundido de alta pureza, apresentando uma estrutura fina, baixa condutividade térmica, um pequeno coeficiente de expansão térmica, excelente estabilidade a choques térmicos, bom desempenho elétrico e resistência química. Ele tem ampla aplicação no setor de processamento profundo de vidro, metalurgia, eletrônica, química, aeroespacial e outros campos. Em geral, o formato do cadinho de cerâmica de quartzo é principalmente quadrado e cilíndrico.

Com a atenção e o desenvolvimento da energia de proteção ambiental, a energia solar, como energia verde, tem sido amplamente valorizada no mundo. A quantidade de silício policristalino usado para conversão de energia solar aumentou drasticamente, promovendo assim o rápido desenvolvimento da produção de silício policristalino. Portanto, o cadinho de cerâmica de quartzo fundido quadrado de paredes finas de tamanho grande correspondente também está aumentando rapidamente, e o mercado internacional está muito otimista.

2. Cadinho de corindo

O cadinho de corindo, formalmente conhecido como cadinho de alumina, é comumente chamado de cadinho de corindo quando o teor de alumina excede 95%. O cadinho de corindo é robusto e pode suportar altas temperaturas, ácidos, álcalis, frio e calor extremos e corrosão química. Ele é adequado para fundir amostras de substâncias alcalinas fracas, como Na2CO3, sem água. No entanto, não é adequado para fundir amostras com materiais alcalinos e ácidos fortes, como fluxos.

O cadinho de corindo 99,70% em atmosfera de oxidação e redução de 1650 ℃ a 1700 ℃ tem bom isolamento e resistência mecânica. De acordo com as condições de aplicação, o cadinho de alumina tem uma variedade de tamanhos e formas para escolher.

3. Cadinho de nitreto de boro

Os tipos de nitreto de boro comumente usados incluem o nitreto de boro cúbico (C-BN) e o nitreto de boro pirolítico (P-BN). O cadinho de nitreto de b oro geralmente é composto de P-BN. As cerâmicas de P-BN têm boa resistência ao calor, estabilidade térmica, condutividade térmica e força dielétrica em alta temperatura, e são materiais ideais para dissipação de calor e materiais de isolamento em alta temperatura.

O P-BN, conhecido por sua excelente estabilidade química, pode resistir à erosão da maioria dos metais fundidos. Ele se destaca no isolamento de alta temperatura, tem alta condutividade térmica e um baixo coeficiente de expansão térmica. Essas propriedades o tornam ideal para condições ambientais exigentes, como a fabricação de semicondutores. Os cadinhos de P-BN são comumente usados para fundir metais e semicondutores, com uma temperatura de uso no vácuo que chega a 1800 graus.

4. Cadinho de zircônia

A zircônia tem um ponto de fusão mais alto do que o zircônio e é um dos materiais mais refratários da natureza. Mesmo se aquecido a 1900 ℃, o óxido de zircônio também não reage com o alumínio fundido, ferro, níquel e metais de platina, silicato e escória ácida, etc., de modo que o cadinho de zircônia pode fundir com sucesso metais preciosos de platina, paládio, rutênio e césio e suas ligas.

Em comparação com a alumina, a zircônia é mais cara. Ainda assim, é um material refratário de óxido especial que pode ser usado no forno de alta temperatura acima de 2000 ℃, algo que nenhum outro óxido pode substituir.

5. Cadinho de óxido de ítrio

As cerâmicas deóxido de ítrio (Y2O3) são de alto desempenho, com excelente resistência ao calor, resistência à corrosão e estabilidade em alta temperatura. O ponto de fusão do óxido de ítrio é superior a 2400 ℃ e é difícil reagir com alguns metais ativos (como Ti, Al, Hf, Nb, etc.) em altas temperaturas. O cadinho, composto principalmente de Y2O3 de alta pureza, tem potencial para fundir Ti e ligas de Ti, ou qualquer processo de fusão sensível ao oxigênio.

No entanto, o Y2O3 é difícil de processar devido ao seu alto ponto de fusão. Como o próprio Y2O3 é muito frágil, o cadinho pode se romper se a taxa de aquecimento ou resfriamento for muito rápida.

6. Cadinho de carbeto de silício

Os cadinhos de carbeto de silício, conhecidos por sua excepcional condutividade térmica e resistência à corrosão química, encontram seu ponto forte em aplicações de alta temperatura. Compostos de carbeto de silício, um composto de silício e carbono, esses cadinhos são excelentes para derreter e refinar metais como alumínio, cobre e ferro. Com a capacidade de resistir a temperaturas extremas, os cadinhos de carbeto de silício são os preferidos em fundições e laboratórios para vários processos metalúrgicos.

7. Cadinho de magnésia

Os cadinhos de magnésia, fabricados com magnésia ou óxido de magnésio, apresentam resistência à corrosão química e estabilidade em altas temperaturas. Esses cadinhos encontram aplicações em laboratórios e processos metalúrgicos, oferecendo um recipiente confiável para a fusão e o aquecimento de metais.

8. Cadinho de mulita

Os cadinhos de mulita, compostos principalmente de alumina e sílica, apresentam as propriedades vantajosas de ambos os materiais. Com um baixo coeficiente de expansão térmica, excepcional resistência a choques térmicos e alta resistência mecânica, os cadinhos de mulita encontram aplicações em vários processos de alta temperatura. Sua versatilidade os torna adequados para tarefas que vão desde a fusão de metais até a síntese de materiais avançados.

9. Cadinho de cordierita

Os cadinhos de cordierita, que apresentam uma composição de magnésio, alumínio e silício, oferecem uma combinação exclusiva de resistência a choques térmicos e baixa expansão térmica. Geralmente empregados em aplicações que exigem ciclos rápidos de aquecimento e resfriamento, os cadinhos de cordierita são úteis em laboratórios e ambientes industriais. Sua capacidade de resistir a mudanças bruscas de temperatura os torna ideais para processos que exigem controle preciso das condições térmicas.

10. Cadinhos de nitreto de silício sinterizado

Os cadinhos de nitreto de silício sin terizado se destacam como vasos de cerâmica avançados projetados para condições extremas. Compostos de silício e nitrogênio, esses cadinhos apresentam notável estabilidade térmica, alta resistência e resistência à corrosão química.

Os cadinhos de nitreto de silício sinterizado são comumente usados em laboratórios e indústrias para experimentos ou processos em condições térmicas e químicas adversas. Eles desempenham um papel crucial no avanço das tecnologias de pesquisa e fabricação de materiais. Suas propriedades excepcionais fazem deles a escolha preferida para aplicações que exigem padrões de desempenho rigorosos.

Conclusão

Concluindo, a gama diversificada de cadinhos ressalta seu papel indispensável na facilitação de um espectro de processos químicos. De materiais tradicionais, como quartzo, a composições avançadas, como nitreto de silício sinterizado, cada tipo de cadinho tem uma finalidade exclusiva, contribuindo para a eficiência e a precisão de várias aplicações. Como a tecnologia continua avançando, os cadinhos provavelmente evoluirão ainda mais, atendendo a necessidades industriais e laboratoriais cada vez mais especializadas e exigentes.