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坩埚的成型方法
感应炉熔炼的坩埚容量从几公斤到几十吨不等。制造方法有五种:砂浆浇注、简单加压成型、等静压成型、炉内打结成型和炉内砌筑成型。
(1)砂浆浇注成型法
将高纯氧化物粉末和粘结剂按一定比例在球磨机中混合制成砂浆。然后将砂浆注入石膏制成的坩埚模型中,脱水干燥后取出坩埚坯。Z后进行预烧和高温烧结(1700~1800℃),烧成坩埚。这种方法适用于制作25公斤以下的小坩埚,如氧化铍、氧化锆、氧化钍等特种坩埚。
(2)简单的压力成型方法
将坩埚砂和添加剂按比例混合均匀,放入钢模中,从上下压头同时加压制成坩埚坯料,取出烘干,高温烘烤,即得成品坩埚。这种方法可以生产50~1000公斤的坩埚。
(3)等静压成型法
冷等静压工艺是一种粉末冶金成形工艺,以相等的压力作用于被压物体的整个表面。换句话说,被压物体表面所有点承受的压力完全相同,所以称为等静压。因为压制过程不加热被压制的物体,所以也称为冷等静压。
冷压坩埚时,将混合均匀的砂子放入弹性模型中,密封在等静压机的工作压力缸中。
等静压机施加的压力为150~200MPa,将砂压制成坩埚坯,减压脱模后可高温烧结,也可在高温下用钢水烧结。这种方法只能生产50公斤以下的小容量坩埚。
(4)炉内结形成方法
这是应用Z广泛的成型方法,可以手工打结,也可以用振动筑炉机打结。是利用坩埚芯夹具将混合好的坩埚材料直接在感应圈内制成坩埚。然后干燥、烧结,取出坩埚芯料,Z后烧制坩埚。用这种方法可以制造不同容量的坩埚。
(5)炉砌筑法
用砌筑法制作大型感应炉坩埚。这种方法使用专门制作的耐火砖和砂浆,根据坩埚的大小铺设在感应线圈中。然后烘烤使用。砌筑法的优点是工期短,坩埚更换方便,质量稳定,节省劳动力。