التسخين التعريفي منذ عام 2000

بحث
أغلق مربع البحث هذا.

طريقة ذوبان الحث بدرجة حرارة عالية جدًا للمعادن النادرة

طريقة الصهر بالحث بدرجة حرارة عالية جدًا للمعادن النادرة هي تقنية تتضمن تسخين المعادن إلى درجات حرارة عالية جدًا، عادة ما تكون أعلى من 2000 درجة مئوية، في فرن الحث للحصول على سبائك أو مساحيق معدنية نقية ومتجانسة. تُستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي لتحضير وتنقية المعادن الأرضية النادرة والسيراميك عالي الحرارة للغاية، والتي لها خصائص بصرية وكهربائية ومغناطيسية خاصة ويتم تطبيقها على نطاق واسع في المواد الوظيفية والصلب والمعادن غير الحديدية.

فرن صهر المعادن الثمينة
فرن صهر المعادن الثمينة

تتميز طريقة الصهر بالحث بالعديد من المزايا مقارنة بالطرق الأخرى، مثل التسخين بالقوس الكهربائي أو الحرارة المعدنية. على سبيل المثال، يمكن أن يوفر الصهر بالحث عملية أنظف وأكثر مرونة، لأنه لا يتطلب أي أقطاب كهربائية أو عوامل اختزال قد تلوث المعدن. يمكن أن يحقق الصهر التحريضي أيضًا درجة أعلى من التحكم في درجة الحرارة وتكوين المعدن، حيث يمكنه ضبط تردد وقوة ملف الحث. يمكن أن يعمل الصهر التعريفي أيضًا في فراغ أو جو خامل، مما قد يمنع أكسدة المعدن أو فقدان العناصر المتطايرة.

تتمثل بعض التحديات التي تواجه طريقة الصهر بالحث في اختيار بوتقة مناسبة وإلكتروليت منصهر مستقر. يجب أن تكون البوتقة قادرة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة والطبيعة المسببة للتآكل للمعدن المنصهر. يجب أن يكون المنحل بالكهرباء المنصهر أكثر استقرارًا من أكاسيد المعادن وأن يكون له نقطة انصهار أقل وموصلية أعلى. أحد الحلول الممكنة هو استخدام ثنائيات أكاسيد الأتربة النادرة مباشرة كمذيب، حيث أنها تتمتع بثبات عالي وضغط بخار منخفض.

تعد طريقة الصهر بالحث بدرجة حرارة عالية للغاية للمعادن النادرة تقنية واعدة يمكنها تبسيط وتحسين الطرق الصناعية الحالية لاستخراج واستعادة الأتربة النادرة. ويمكنه أيضًا تمكين إنتاج السيراميك ذي درجات الحرارة العالية جدًا، والذي له تطبيقات محتملة في صناعات الفضاء الجوي والنووي والدفاع.

بعض المواد الشائعة المستخدمة في البوتقات للصهر بالحث بدرجة حرارة عالية جدًا هي:

بوتقة الجرافيت
بوتقة الجرافيت
  • الألومينا: تستخدم بوتقات الألومينا على نطاق واسع لصهر المعادن الأرضية النادرة والسبائك ذات درجات الحرارة العالية، مثل الكوبالت والسبائك الفائقة القائمة على النيكل. تتميز بوتقات الألومينا بنقاط انصهار عالية ومقاومة كيميائية، كما أنها خاملة لمعظم المعادن والإلكتروليتات. ومع ذلك، فإن بوتقات الألومينا هشة وقد تتشقق تحت تأثير الصدمة الحرارية أو الضغط الميكانيكي.
بوتقة الألومينا
بوتقة الألومينا
  • الجرافيت: تعتبر بوتقات الجرافيت أفضل البوتقات لصهر المعادن والتسخين بالحث بسبب مقاومتها لدرجات الحرارة العالية. يمكن استخدامها لصهر المعادن مثل الحديد والصلب والنحاس والنحاس والذهب والفضة والبلاتين والبلاديوم. ومع ذلك، فإن بوتقات الجرافيت ليست مناسبة للمعادن التي تتفاعل مع الكربون، مثل التيتانيوم والزركونيوم والتنغستن. بوتقات الجرافيت معرضة أيضًا للأكسدة والتآكل بواسطة المعدن المنصهر والكهارل.
زركونيا بوتقة
زركونيا بوتقة
  • زركونيا: بوتقات الزركونيا مناسبة لصهر المعادن الثمينة والسبائك الفائقة، مثل البلاتين والبلاديوم والروديوم والإيريديوم. تتمتع بوتقات الزركونيا بمقاومة ممتازة للتآكل والصدمات الحرارية، ويمكنها منع تلوث المعدن بالبوتقة. ومع ذلك، فإن بوتقات الزركونيا غالية الثمن وقد تتفاعل مع بعض المعادن والإلكتروليتات، مثل الألومنيوم والصوديوم.
بوتقة أكسيد المغنيسيوم
بوتقة أكسيد المغنيسيوم
  • أكسيد المغنيسيوم: غالبًا ما تستخدم بوتقات أكسيد المغنيسيوم لصهر إلكتروليتات الليثيوم الصلبة، والتي تستخدم في البطاريات وخلايا الوقود. يمكن لبوتقات أكسيد المغنيسيوم أن تتحمل درجات الحرارة العالية جدًا وتكون مستقرة لمعظم المعادن والإلكتروليتات. ومع ذلك، فإن بوتقات أكسيد المغنيسيوم استرطابية وقد تمتص الرطوبة من الهواء، مما قد يؤثر على جودة المنحل بالكهرباء.
التحقيق الآن
خطأ:
انتقل إلى الأعلى

الحصول على اقتباس