Los crisoles de carbón vítreo están hechos de un material cerámico a base de carbón. Tiene la apariencia de un vidrio negro y es frágil. Tiene una microporosidad cerrada y es impermeable a los gases. El carbón vítreo tiene una buena resistencia al choque térmico debido a una conductividad térmica relativamente buena. El carbono vítreo se denomina a veces carbono vítreo.
El carbono vítreo está relacionado con el cristal de grafito pero con un desorden muy grande y vacíos submicrónicos. Tiene una baja densidad de 1,51 gm/cc frente a los 2,25 gm/cc de la densidad teórica del cristal de grafito. El carbono vítreo es inusual, ya que cuando se trata a 2.500 °C y más, modifica muy ligeramente su estructura cristalográfica.
Almath Crucibles ofrece carbón vítreo sólo en calidad de grado A. La temperatura de funcionamiento, cuando se trata térmicamente, del carbón vítreo de grado A es de 2500°C. La temperatura normal de funcionamiento es de 2000°C y puede utilizarse hasta 2800°C en una atmósfera sin oxígeno, pero a esta temperatura máxima algunas de las propiedades del carbón vítreo pueden cambiar.
El grado A es el más útil y el más común.
El grado A de carbono vítreo es más estable en sus dimensiones durante los ciclos térmicos y se prefiere cuando pueden producirse variaciones bruscas de temperatura o cuando la temperatura máxima de funcionamiento es superior a 1000°C.
Propiedades de grado A |
Valor |
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Temperatura máxima de servicio | 2000 oC |
Resistividad eléctrica | 42 x 10-4 ohm cm |
Porosidad aparente | 1,0 - 3,0% |
Coeficiente de expansión térmica (20 - 200oC) | 2.0 - 2.2 x 10-6/oC |
Conductividad térmica (30o) | 5,8 W/mK |
Densidad aparente | 1,51 gm/cc |
Contenido de ceniza | < 5 ppm |
Coeficiente de permeabilidad | 10-10 ~ 10-12 cm2/seg |
Dureza Shore | 100 - 1101 |
Módulo de Young1 | 29.500 - 32.400 MPa |
Resistencia a la flexión1 | 147 MPa |
Valor de impacto Charpy | 2,1 - 3,6 kgf.cm/cm2 |
1 Ensayo de flexión en 4 puntos; geometría de la probeta: varilla circular, diámetro 3 mm, longitud 60 mm
RESISTENCIA A LA CORROSIÓN QUÍMICA DEL CARBONO VÍTREO
- Ácido fluorhídrico a 40%, 25oC, pérdida de peso < 1% en 1 mes
- Ácido sulfúrico a 95%, 150oC, pérdida de peso 0,2% en 6 meses
- Ácido nítrico en 52%, 75oC, pérdida de peso 2,5% en 6 meses
- Ácido nítrico en 93%, 25oC, pérdida de peso < 1% en 1 mes
- Crisol utilizado para fundir a 800oC directamente en una antorcha Meker
- Con la mezcla de carbonato de sodio (Na + K), pirosulfato - sin erosión dentro del crisol, la pérdida de peso por oxidación exterior es de unos 50 mg en 30 minutos para un crisol de 35 mm de diámetro x 35 mm (peso 10 gramos)
El carbón vítreo es muy resistente al ataque de los siguientes reactivos: ácidos bromados, clorhídricos, fluorhídricos, nítricos, sulfúricos y crómicos, álcalis cáusticos fundidos, bisulfato de potasio fundido, fluoruro de calcio fundido y ácido nítrico y peróxido de hidrógeno, ácido nítrico y clorato de potasio.
ALGUNAS DE LAS APLICACIONES DEL CARBONO VÍTREO (VÍTREO) SON:
- Preparación y crecimiento de cristales de semiconductores del grupo III-V.
- Producción de silicio monocristalino libre de oxígeno.
- Electrodos espectrográficos y polarográficos.
- Vasos, cubetas, botes y contenedores de laboratorio para la manipulación de ácidos y álcalis cáusticos.
- Juntas y piezas de vidrio y carbono, mandriles y otros equipos para trabajar el vidrio.
- Combustible de vapor y boquillas de cohetes.
- Aplicaciones quirúrgicas y médicas.
- Electrodos de micrófono y contactos de relé.
y muchos otros...