Glasartiger Kohlenstoff

Tiegel aus glasartigem Kohlenstoff werden aus einem keramischen Material auf Kohlenstoffbasis hergestellt. Es hat das Aussehen von schwarzem Glas und ist zerbrechlich. Es hat eine geschlossene Mikroporosität und ist gasundurchlässig. Aufgrund seiner relativ guten Wärmeleitfähigkeit ist glasartiger Kohlenstoff gut beständig gegen Temperaturschocks. Glasartiger Kohlenstoff wird manchmal auch als glasartiger Kohlenstoff 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.

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 Betriebstemperatur2000 oC
Elektrischer spezifischer Widerstand42 x 10-4 Ohm cm
Offensichtliche Porosität1,0 - 3,0%
Wärmeausdehnungskoeffizient (20 - 200oC)2.0 - 2.2 x 10-6/oC
Wärmeleitfähigkeit (30o)5,8 W/mK
Scheinbare Dichte1,51 g/ccm
Aschegehalt< 5 ppm
Permeabilitätskoeffizient10-10 ~ 10-12 cm2/s
Shore-Härte100 - 1101
Elastizitätsmodul129.500 - 32.400 MPa
Biegefestigkeit1147 MPa
Charpy-Schlagwert2,1 - 3,6 kgf.cm/cm2

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

CHEMISCHE KORROSIONSBESTÄNDIGKEIT VON GLASARTIGEM KOHLENSTOFF

  • Fluorwasserstoffsäure bei 40%, 25oC, Gewichtsverlust < 1% in 1 Monat
  • Schwefelsäure bei 95%, 150oC, Gewichtsverlust 0,2% in 6 Monaten
  • Salpetersäure bei 52%, 75oC, Gewichtsverlust 2,5% in 6 Monaten
  • Salpetersäure bei 93%, 25oC, Gewichtsverlust < 1% in 1 Monat
  • Tiegel zum Schmelzen bei 800oC direkt auf einem Meker-Brenner
  • Mit Soda-Karbonat-Mischung (Na + K), Pyrosulfat - keine Erosion innerhalb des Tiegels, der Gewichtsverlust durch äußere Oxidation beträgt etwa 50 mg in 30 Minuten für einen Tiegel von 35 mm Durchmesser x 35 mm (Gewicht 10 g)

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 DER ANWENDUNGEN VON GLASARTIGEM (GLASIGEM) KOHLENSTOFF SIND:

  • 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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