Carbonio vetroso

I crogioli al carbonio vetroso sono realizzati con un materiale ceramico a base di carbonio. Ha l'aspetto del vetro nero ed è fragile. Ha una microporosità chiusa ed è impermeabile ai gas. Il carbonio vetroso ha una buona resistenza agli shock termici grazie a una conducibilità termica relativamente buona. Il carbonio vetroso è talvolta indicato come carbonio vetroso.

Il carbonio vetroso è simile al cristallo di grafite, ma con un disordine molto grande e vuoti submicronici. Ha una bassa densità di 1,51 gm/cc rispetto ai 2,25 gm/cc della densità teorica del cristallo di grafite. Il carbonio vetroso è insolito in quanto, quando viene trattato a 2500°C e oltre, modifica leggermente la sua struttura cristallografica.

Almath Crucibles offre carbonio vetroso solo nella qualità di Grado A. La temperatura di esercizio, quando viene trattato termicamente, del carbonio vetroso di grado A è di 2500°C. La normale temperatura di esercizio è di 2000°C e può essere utilizzato fino a 2800°C in atmosfera non ossigenata, ma a questa temperatura massima alcune proprietà del carbone vitreo possono cambiare.

Il grado A è il più utile e il più comune.

Il grado A di carbonio vetroso è più stabile nelle dimensioni durante i cicli termici ed è preferito quando possono verificarsi forti variazioni di temperatura o quando la temperatura massima di funzionamento è superiore a 1000°C.

Proprietà di grado A	Valore
Temperatura massima di servizio	2000 ^oC
Resistività elettrica	42 x 10^-4 ohm cm
Porosità apparente	1,0 - 3,0%
Coefficiente di espansione termica (20 - 200)^oC)	2.0 - 2.2 x 10-⁶/^oC
Conduttività termica (30^o)	5,8 W/mK
Densità apparente	1,51 gm/cc
Contenuto di cenere	< 5 ppm
Coefficiente di permeabilità	10^-10 ~ 10^-12 cm²/sec
Durezza Shore	100 - 110₁
Modulo di Young¹	29.500 - 32.400 MPa
Resistenza alla flessione¹	147 MPa
Valore d'impatto Charpy	2,1 - 3,6 kgf.cm/cm²

¹ Prova di flessione a 4 punti; geometria del provino: asta circolare, diametro 3 mm, lunghezza 60 mm

RESISTENZA ALLA CORROSIONE CHIMICA DEL CARBONIO VETROSO

Acido fluoridrico a 40%, 25^oC, perdita di peso < 1% in 1 mese
Acido solforico a 95%, 150^oC, perdita di peso 0,2% in 6 mesi
Acido nitrico a 52%, 75^oC, perdita di peso 2,5% in 6 mesi
Acido nitrico a 93%, 25^oC, perdita di peso < 1% in 1 mese
Crogiolo utilizzato per la fusione a 800^oC direttamente su una torcia Meker
Con la miscelazione di carbonato di soda (Na + K), pirosolfato - nessuna erosione all'interno del crogiolo, la perdita di peso per ossidazione esterna è di circa 50 mg in 30 minuti per un crogiolo di 35 mm di diametro x 35 mm (peso 10 grammi)

Il carbone vitreo è molto resistente all'attacco dei seguenti reagenti: bromo, acido cloridrico, fluoridrico, nitrico, solforico e cromico, alcali caustici fusi, bisolfato di potassio fuso, fluoruro di calcio fuso e acido nitrico e perossido di idrogeno, acido nitrico e clorato di potassio.

ALCUNE DELLE APPLICAZIONI DEL CARBONIO VETROSO SONO:

Preparazione e crescita cristallina di semiconduttori del gruppo III-V.
Produzione di silicio monocristallino privo di ossigeno.
Elettrodi spettrografici e polarografici.
Bicchieri, bacinelle, barche e contenitori da laboratorio per la manipolazione di acidi e alcali caustici.
Giunti e pezzi in vetro e carbonio, mandrini e altre attrezzature per la lavorazione del vetro.
Combustibile a vapore e ugelli per razzi.
Applicazioni chirurgiche e mediche.
Elettrodi microfonici e contatti del relè.
e molti altri...