Tiegel aus glasartigem Kohlenstoff | Glasartige Kohlenstoffkeramik

Glasartiger Kohlenstoff

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Glasartige Kohlenstofftiegel werden aus einem keramischen Material auf Kohlenstoffbasis hergestellt. Sie haben das Aussehen von schwarzem Glas und sind zerbrechlich. Sie weisen eine geschlossene Mikroporosität auf und sind gasundurchlässig. Glasartiger Kohlenstoff hat aufgrund seiner relativ guten Wärmeleitfähigkeit eine gute Temperaturwechselbeständigkeit. Glasartiger Kohlenstoff wird manchmal auch als Glaskohlenstoff bezeichnet.

Glasartiger Kohlenstoff ist mit Graphitkristallen verwandt, weist jedoch eine sehr große Unordnung und Hohlräume im Submikronbereich auf. Er hat eine geringe Dichte von 1,51 g/cm3 im Vergleich zu 2,25 g/cm3 für die theoretische Dichte von Graphitkristallen. Glasartiger Kohlenstoff ist insofern ungewöhnlich, als sich seine kristallografische Struktur bei einer Behandlung bei 2500°C und darüber nur geringfügig verändert.

Almath Crucibles bietet glasartigen Kohlenstoff nur in der Qualität A an. Die Betriebstemperatur von glasartigem Kohlenstoff der Güteklasse A beträgt nach der Wärmebehandlung 2500°C. Die normale Betriebstemperatur liegt bei 2000°C und kann bis zu 2800°C in einer sauerstofffreien Atmosphäre verwendet werden, aber bei dieser Höchsttemperatur können sich einige der Eigenschaften von glasartigem Kohlenstoff ändern.

Nichteisen- und Eisenmetalle wie Aluminium, Wismut, Germanium, Antimon, Zinn, Cadmium, Blei, Nickel, Zink, Kupfer, Magnesium, Eisen, Edelstahl
Glasschmelzen, einschließlich Sodaglas und Kryolith
Salzschmelze, Fluorid, Schlacke

Materialeigenschaften

Bitte beachten Sie, dass die hierin enthaltenen Informationen nur zu Vergleichszwecken angeboten werden und nicht als absolute technische Daten oder als Garantie oder Zusicherung, für die wir die rechtliche Verantwortung übernehmen, ausgelegt werden dürfen.

Die Güteklasse A ist die nützlichste und am häufigsten verwendete Güteklasse.

Die Sorte A aus glasartigem Kohlenstoff ist bei thermischen Zyklen dimensionsstabiler und wird bevorzugt, wenn starke Temperaturschwankungen auftreten können oder die maximale Betriebstemperatur über 1000 °C liegt.

Klasse A Eigenschaften	Wert
Maximale Betriebstemperatur	2000 °C
Elektrischer spezifischer Widerstand	42 x 10⁻⁴ Ohm cm
Offensichtliche Porosität	1,0 - 3,0%
Wärmeausdehnungskoeffizient (20 – 200 °C)	2,0 – 2,2 × 10⁻⁶/°C
Wärmeleitfähigkeit (30 °C)	5,8 W/mK
Scheinbare Dichte	1,51 g/ccm
Aschegehalt	< 5 ppm
Permeabilitätskoeffizient	10-10 bis 10-12 cm²/Sek.
Shore-Härte	100 – 1101
Elastizitätsmodul1	29.500 - 32.400 MPa
Biegefestigkeit1	147 MPa
Charpy-Schlagwert	2,1 – 3,6 kgf.cm/cm²

1 4-Punkt-Biegeversuch; Geometrie der Probe: Rundstab, Durchmesser 3 mm, Länge 60 mm

Chemische Korrosionsbeständigkeit von Glaskohle

Flusssäure bei 40%, 25 °C, Gewichtsverlust < 1% in 1 Monat
Schwefelsäure bei 95%, 150 °C, Gewichtsverlust 0,2% in 6 Monaten
Salpetersäure bei 52%, 75 °C, Gewichtsverlust 2,5% in 6 Monaten
Salpetersäure bei 93%, 25 °C, Gewichtsverlust < 1% in 1 Monat
Tiegel zum Schmelzen bei 800 °C direkt auf einem Meker-Brenner
Bei der Mischung von Natriumkarbonat (Na + K) und Pyrosulfat – keine Erosion im Tiegel – beträgt der Gewichtsverlust durch Oxidation von außen etwa 50 mg in 30 Minuten für einen Tiegel mit einem Durchmesser von 35 mm x 35 mm (Gewicht 10 Gramm).

Glaskohlenstoff ist sehr widerstandsfähig gegen den Angriff folgender Reagenzien: Brom-, Salz-, Flusssäure, Salpeter-, Schwefel- und Chromsäure, geschmolzene Ätzalkalien, geschmolzenes Kaliumbisulfat, geschmolzenes Kalziumfluorid und Salpetersäure sowie Wasserstoffperoxid, Salpetersäure und Kaliumchlorat.

Einige Anwendungsbereiche von glasartigem Kohlenstoff

Herstellung und Kristallwachstum von Halbleitern der Gruppe III-V.
Herstellung von sauerstofffreiem einkristallinem Silizium.
Spektrografische und polarografische Elektroden.
Laborbecher, -schalen, -boote und -behälter für den Umgang mit Säuren und ätzenden Laugen.
Glas- und Kohlenstoffverbindungen und -teile, Dorne und andere Ausrüstung für Glasarbeiten.
Dampftreibstoff und Raketendüsen.
Chirurgische und medizinische Anwendungen.
Mikrofonelektroden und Relaiskontakte.
und viele andere…

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