Keramische vs Grafiet Kroes - Een volledige vergelijking

Kroezen zijn van vitaal belang in de metallurgie, chemische techniek, wetenschappelijk onderzoek en andere gebieden. De ontwikkeling van industriële technologie en wetenschappelijk onderzoek stelt hogere eisen aan hun prestaties. Keramische en grafietkroezen worden veel gebruikt vanwege hun unieke eigenschappen. Het onderzoeken van de verschillen tussen deze smeltkroezen kan professionals helpen bij het maken van selecties en het verbeteren van de werkefficiëntie.

Basis inleiding

Keramische smeltkroes

Keramische kroezen worden gemaakt door oxiden zoals aluminiumoxide en magnesiumoxide te bakken, maar ook niet-oxidematerialen zoals siliciumcarbide en siliciumnitride. Van deze materialen worden kroezen van aluminiumoxide het meest gebruikt. Ze worden ingedeeld op basis van het aluminiumoxidegehalte, zoals 95% en 99%. Hoe hoger het gehalte, hoe hoger de hittebestendigheid en chemische stabiliteit. Een 99% aluminiumoxide smeltkroes is bestand tegen een temperatuur van 1800℃. Daarnaast spelen keramische kroezen van siliciumcarbide een belangrijke rol in scenario's met hoge eisen aan warmtegeleiding vanwege hun hoge hardheid en hoge warmtegeleiding.

Grafiet Kroes

Grafietkroezen worden gemaakt van natuurlijk of kunstmatig grafiet. Natuurlijk grafiet heeft een stabiele kristalstructuur, weinig onzuiverheden en een goed elektrisch geleidingsvermogen, thermisch geleidingsvermogen en smering. Kunstmatig grafiet wordt gemaakt van petroleumcoke en andere behandelingen bij hoge temperatuur, met een hoge zuiverheid en hoge dichtheid. Bij de huidige productie wordt grafiet vaak gemengd met additieven zoals klei om het vormen en de mechanische eigenschappen te verbeteren. Grafietkroezen hebben een uitstekende hittebestendigheid, thermische geleidbaarheid en chemische stabiliteit dankzij hun grafietstructuur.

Vergelijking van fysische eigenschappen

Dichtheid

De dichtheid van keramische kroezen varieert afhankelijk van het materiaal. De dichtheid van keramische kroezen van aluminiumoxide varieert van 3,6 tot 4,0 g/cm³, terwijl die van keramische kroezen van siliciumcarbide ongeveer 3,2 g/cm³ is. De dichtheid van grafietkroezen ligt daarentegen tussen 1,6 en 1,8 g/cm³, wat aanzienlijk lager is. Door deze lage dichtheid zijn grafietkroezen lichter tijdens transport en gebruik, waardoor ze veel minder arbeidsintensief zijn.

Hardheid

Keramische kroezen hebben een hoge hardheid, zoals keramische kroezen van aluminiumoxide met een Mohs-hardheid van 9, slechts iets lager dan diamant. Ze zijn minder gevoelig voor slijtage tijdens het gebruik en kunnen hun vorm en prestaties behouden. Grafietkroezen hebben een Mohs-hardheid variërend van 1 tot 2, en hun textuur is zacht. Grafietkroezen hebben echter goede zelfsmerende eigenschappen, die een unieke rol kunnen spelen in scenario's die minder wrijving vereisen, zoals mechanische verwerking en glijdende onderdelen.

Vergelijking van chemische eigenschappen

Chemische stabiliteit

Keramische kroezen vertonen een uitstekende stabiliteit in de meeste chemische omgevingen. Aluminiumoxide kroezen zijn bijvoorbeeld bestand tegen verschillende aanvallen van zuren en alkaliën en reageren niet gemakkelijk bij hoge temperaturen. Hun stabiliteit wordt echter aangetast in sterk corrosieve media zoals fluorwaterstofzuur. Grafietkroezen hebben een goede stabiliteit bij kamertemperatuur. Maar in zuurstofhoudende omgevingen met een hoge temperatuur reageert grafiet met zuurstof tot koolstofdioxide, waardoor de smeltkroes verslechtert.

Corrosiebestendigheid

Keramische smeltkroezen zijn goed bestand tegen corrosie door zuren en alkaliën, dus ze bieden aanzienlijke voordelen in zure omgevingen. Sommige keramische kroezen kunnen echter langzaam corroderen in sterk alkalische omgevingen. Grafietkroezen kunnen worden aangetast door aqua regia, en wanneer ze lange tijd in contact komen met metaalsmelten, zullen ze carboniseren. Hierdoor verandert de structuur van de kroes en wordt de levensduur beïnvloed.

Vergelijking van thermische eigenschappen

Weerstand tegen hoge temperaturen

Grafietkroezen zijn gemaakt van grafiet, dat een extreem hoog smeltpunt heeft, tot 3652℃. In praktisch gebruik is grafiet kroes bestand tegen de hoge temperatuur van 1200℃ tot 1600℃. En het heeft een goede chemische stabiliteit, zodat het niet reageert met gewone metalen en verbindingen bij hoge temperaturen. De belangrijkste componenten van keramische smeltkroezen zijn verschillende keramische materialen, zoals aluminiumoxide, zirconia enzovoort. De weerstand tegen hoge temperaturen van verschillende keramische materialen is verschillend, wat meestal de hoge temperatuur van 1000℃ tot 1600℃ kan verdragen.

Thermische geleidbaarheid

Grafietkroes heeft een goed warmtegeleidingsvermogen, dus bij het verwarmen of koelen is de temperatuurverdeling erin uniformer. Het is gunstig om de smeltefficiëntie te verbeteren, plaatselijke oververhitting of onderkoeling te verminderen, de verwarmingstijd te verkorten en het energieverbruik te verlagen. De thermische geleidbaarheid van keramische smeltkroes is relatief slecht, dus bij het verwarmen is de warmteoverdracht traag. En het is gemakkelijk om lokale hoge of lage temperatuurgebieden te verschijnen, die het smelt- of reactie-effect beïnvloeden.

Vergelijking van mechanische eigenschappen

Breekbaarheid en taaiheid

Grafietkroezen hebben een bepaalde slagvastheid en zijn bestand tegen een bepaalde mate van mechanische spanning. Hij breekt niet gemakkelijk, zelfs niet bij lichte botsingen of plotselinge temperatuurveranderingen tijdens het gebruik. De brosheid van keramische smeltkroezen is groot en de taaiheid is slecht, waardoor ze gemakkelijk breken en beschadigen. Je moet voorzichtig zijn om botsingen en plotselinge temperatuurveranderingen te vermijden bij het gebruik en de behandeling ermee.

Druksterkte

Grafietkroezen hebben een hoge druksterkte en zijn bestand tegen een bepaalde druk. In het smeltproces geladen met vloeibaar metaal en andere zware voorwerpen, is het niet gemakkelijk te vervormen of te beschadigen door druk. De druksterkte van keramische smeltkroes is ook hoog. Maar vergeleken met grafietkroezen is de kans groter dat ze breken of beschadigen wanneer ze aan een grotere druk worden blootgesteld.

Vergelijking van bereidingsproces en kosten

Voorbereidingsproces

Grafietkroes: Het bereidingsproces omvat het selecteren van grondstoffen, mengen en gieten, roosteren en andere stappen. Je moet hoge zuiverheid grafiet grondstof te selecteren, meng het om de samenstelling uniform. Maak vervolgens de vorm van de kroes door extrusie, gieten en andere methoden. En verbeter dan de sterkte en dichtheid door roosteren bij hoge temperatuur.

Keramische smeltkroes: Het voorbereidingsproces omvat het malen van grondstoffen, het samenvoegen en gieten, sinterenenz. Ten eerste moet u de keramische grondstoffen tot fijn poeder vermalen, ze volgens de verhouding mengen. Dan door het voegen, het drukken en andere vormende methodes om het smeltkroeslichaam te maken. En uiteindelijk verdicht het lichaam door de sinteren bij hoge temperatuur om een keramische kroes met bepaalde sterkte en prestaties te vormen.

Kostenanalyse

De grondstofkosten van grafiet zijn relatief hoog. En het bereidingsproces is relatief complex, waarvoor het roosteren bij hoge temperatuur nodig is. Dit leidt tot hoge kosten voor grafietkroezen. Door de lange levensduur en goede prestaties kunnen de totale gebruikskosten echter laag zijn. De totale kosten van keramische smeltkroezen zijn lager dan die van grafiet smeltkroezen vanwege de lage kosten van keramische grondstoffen. Maar door de brosheid en gemakkelijke beschadiging moet hij vaak worden vervangen, waardoor de gebruikskosten toenemen.

Vergelijking van toepassingsdomeinen

Metallurgische industrie

Door de hoge temperatuurbestendigheid, corrosiebestendigheid en goede thermische geleidbaarheid van grafietkroezen kun je deze vaak gebruiken bij het smelten van non-ferrometalen, zoals koper, aluminium, zink, enz. Het verbetert de smeltefficiëntie en reageert niet met het metaal om de zuiverheid van het metaal te garanderen. Keramische smeltkroezen worden voornamelijk gebruikt voor het smelten van sommige speciale metalen of legeringen. Zoals de voorwaarde die een zeer hoge zuiverheid vereist en de keramische smeltkroes niet reageert met het metaal.

Chemische industrie

Grafietkroezen zijn geschikt voor sommige hoge temperatuur en zeer corrosieve chemische reacties, zoals sommige anorganische zoutsmeltreacties. Het is bestand tegen corrosie van verschillende chemische stoffen en heeft toepassingen in chemische synthese, materiaalpreparatie en andere gebieden. Je kunt keramische kroes gebruiken voor sommige chemische reacties, zoals chemische experimenten en synthese in sommige zuur-base omgevingen die niet te sterk zijn.

Wetenschappelijk onderzoek en experimenten

Je kunt een grafietkroes gebruiken voor sinteren en smeltexperimenten op hoge temperatuur. Het kan voldoen aan verschillende experimentele vereisten en heeft geen vervuiling van het experimentele materiaal. Keramische kroes wordt vaak gebruikt in wetenschappelijk onderzoeksexperimenten voor temperatuur, chemische omgeving die eisen zijn niet bijzonder zware experimenten. Zoals sommige eenvoudige chemische analyse, monsterverwerking, enz.

Conclusie

Keramische smeltkroezen en grafiet smeltkroezen hebben hun voor- en nadelen. De eerste is meer geschikt voor corrosieve of conventionele verwarmingsscenario's, en de laatste is geschikt voor ultrahoge temperatuurvereisten. Bij het kiezen moet je rekening houden met de temperatuur, de atmosfeer, de chemische omgeving en de kosten. Als u grafietkroezen wilt kopen, neem dan nu contact met ons op.