Crucible en tungstène durable pour la production en alliage

Dans l'industrie métallurgique, les creusets en tungstène sont devenus des outils clés pour faire fondre les métaux à haut point de fusion et les matériaux spéciaux en raison de leur excellente résistance à haute température et de leur stabilité chimique. En tant que l'un des rares conteneurs qui peuvent maintenir la stabilité structurelle pendant longtemps dans des environnements extrêmes, l'application de creusets en tungstène est directement liée à la fiabilité des processus de fusion à haute température et de la qualité du produit.

L'avantage central du creuset en tungstène réside dans ses propriétés matérielles. Le point de fusion du tungstène métallique est aussi élevé que 3422 degrés, qui est le métal avec le point de fusion le plus élevé dans la nature. Cela permet aux creusets en tungstène de résister à des conditions de température extrêmes dans la plupart des processus métallurgiques. Par rapport aux creusets en graphite ou en céramique, les creusets en tungstène ne s'oxyderont pas ou ne vont pas volatiliseront à des températures élevées et sont particulièrement adaptés aux processus de fusion dans les environnements de gaz sous vide ou inertes. Par exemple, dans le processus de croissance en silicium monocristallisé ou de purification des métaux de terre rare, les creusets de tungstène peuvent éviter efficacement la contamination des impuretés et assurer la pureté du matériau. De plus, la résistance à haute température du tungstène rend difficile la déformation ou la fissuration pendant le chauffage et le refroidissement répétés, ce qui étend considérablement sa durée de vie.

Au niveau de l'application, les creusets en tungstène desservent principalement deux champs principaux. Le premier est l'industrie des semi-conducteurs. En particulier dans le processus de croissance des cristaux saphir, le Crucible en tungstène est un conteneur pour transporter la masse fondue, et sa stabilité détermine directement le taux de défaut et l'efficacité de croissance du cristal. Le second est le champ de la fusion métallique rare. Par exemple, la fusion de métaux réfractaires tels que le tantale et le niobium doit s'appuyer sur des creusets en tungstène, car les creusets faits d'autres matériaux peuvent réagir avec des métaux en fusion à des températures élevées. Il convient de noter que l'environnement d'utilisation des creusets en tungstène doit généralement être combiné avec le vide ou le gaz protecteur de haute pureté pour réduire davantage le risque d'oxydation des matériaux.

Bien que les creusets en tungstène aient d'excellentes performances, leur processus de fabrication est confronté à des défis importants. En raison de la dureté élevée et de la fragilité du tungstène, il est difficile de se former par des méthodes d'usinage traditionnelles. La technologie de métallurgie en poudre est généralement nécessaire pour la préparer grâce à un pressage isostatique et à un frittage à haute température. Ce processus nécessite une précision et un contrôle de processus extrêmement élevés. Tous les minuscules pores ou fissures entraîneront l'échec du creuset lorsqu'ils sont utilisés à des températures élevées. De plus, le coût de traitement des creusets en tungstène pur est relativement élevé, ce qui a incité certains scénarios d'application à se tourner vers des creusets en alliage de tungstène, et à améliorer leurs performances de traitement et leur résistance aux chocs thermiques en ajoutant des éléments tels que le rhénium ou l'oxyde de lanthanum.

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