ٹنگسٹن کروسیبلز: مینوفیکچرنگ روٹس، پیوریٹی گریڈز اور اعلی-درجہ حرارت کے استعمال

ٹنگسٹن کروسیبلز ریفریکٹری برتن ہیں جو خالص ٹنگسٹن پلیٹ، شیٹ اور راڈ سے تیار کیے جاتے ہیں۔ پگھلی ہوئی نایاب زمینی دھاتیں، کوارٹج گلاس اور آکسائیڈ کرسٹل کو کاربن یا ٹریس میٹلز کو اٹھائے بغیر رکھنا پڑتا ہے، اور ٹنگسٹن ان چند مادوں میں سے ایک ہے جو اس ڈیوٹی سے بچ جاتا ہے۔ 3422 ڈگری کے قریب پگھلنے والے نقطہ کے ساتھ، ٹنگسٹن کسی بھی تجارتی کروسیبل دھات کی اعلی ترین سروس کی حد فراہم کرتا ہے۔ یہ گائیڈ تین پیداواری راستوں، دستیاب طہارت کے درجات، اور خریداری کے آرڈر سے تعلق رکھنے والے جہتی اور معیار کے نکات کا احاطہ کرتی ہے۔

ٹنگسٹن کروسیبل سروس کو کیوں سوٹ کرتا ہے۔

ٹنگسٹن کروسیبل کے پیچھے پراپرٹی پروفائل اچھی طرح سے قائم ہے۔ خالص ٹنگسٹن تقریباً 3422 ڈگری پر پگھلتا ہے، 5500 ڈگری سے اوپر ابلتا ہے اور اس کا کمرہ-درجہ حرارت کی کثافت تقریباً 19.25 گرام/سینٹی میٹر ہے۔ تھرمل چالکتا تقریباً 173 W/m·K ہے اور تھرمل توسیع کا گتانک 4.5 x 10-6/K کے قریب ہے، جو زیادہ تر ریفریکٹری دھاتوں سے کم ہے۔ عملی نتائج سیدھے ہیں:

جب کروسیبل کو کمرے کے درجہ حرارت اور 2000 ڈگری یا اس سے اوپر کے درمیان سائیکل کیا جاتا ہے تو کم سے کم جھکاؤ یا رینگنا۔

بہت کم بخارات کا دباؤ، اس لیے ٹولنگ بھٹی کے ماحول میں تقریباً کچھ بھی حصہ نہیں ڈالتی۔

پگھلی ہوئی نایاب زمین کی دھاتوں، آکسائیڈ پگھلنے اور پگھلے ہوئے شیشے کے ذریعے کٹاؤ کے خلاف اچھی مزاحمت۔

پگھلنے میں کاربن کی منتقلی نہیں، کرسٹل کی نمو میں گریفائٹ ٹولنگ پر ایک فائدہ۔

حد آکسیکرن ہے۔ ٹنگسٹن تقریباً 400 ڈگری سے اوپر کی ہوا کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے اور اتار چڑھاؤ والے آکسائیڈ بناتا ہے، اس لیے اس درجہ حرارت سے اوپر کی خدمت کے لیے ویکیوم یا خشک انارٹ گیس کے ماحول جیسے آرگن کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ ٹنگسٹن کروسیبلز کو ویکیوم فرنس، غیر فعال گیس سنٹرنگ اور سیل کرسٹل-گروتھ چیمبرز کے لیے کھلی ہوا میں پگھلنے کے بجائے مخصوص کیا جاتا ہے۔

تین مینوفیکچرنگ روٹس کا موازنہ

Crucibles sintered، stamped اور spun form میں فراہم کیے جاتے ہیں، اور ٹھوس چھڑی کو موڑ کر چھوٹے سائز بھی تیار کیے جاتے ہیں۔ ہر راستہ قطر، دیوار کی موٹائی اور لاگت کے مختلف امتزاج کے مطابق ہے۔

سینٹرڈ کروسیبلز میں کوئی ویلڈ سیون نہیں ہوتا ہے، جو ان کو ترجیحی انتخاب بناتا ہے جب لیک-تنگ یا مکمل طور پر یکساں ڈھانچہ اہمیت رکھتا ہے۔ اسپن اور اسٹیمپڈ کروسیبلز کو ویلڈیڈ کیا جاتا ہے، لہذا جب بھی برتن پگھلی ہوئی دھات کو پکڑے گا تو سیون کی ڈائی-پینٹرینٹ یا ویکیوم لیک ٹیسٹنگ کی وضاحت کی جانی چاہئے۔

طہارت اور پلیٹ کا معیار

کروسیبل-گریڈ کا ٹنگسٹن عام طور پر کم از کم 99.95% W پر فراہم کیا جاتا ہے۔ اعلی طہارت، 99.99% تک، ان عملوں کے لیے دستیاب ہے جس میں پگھلنے میں لوہے، نکل یا مولیبڈینم کے فی ملین کے چند حصے ناقابل قبول ہیں۔ ٹنگسٹن پلیٹ اور شیٹ جو اسٹیمپڈ اور اسپن راستوں کے لیے استعمال ہوتی ہے عام طور پر ASTM B760 کے خلاف فراہم کی جاتی ہے، جو کیمیاوی ساخت کے ساتھ ساتھ جہتی رواداری، چپٹا پن اور فلیٹ پروڈکٹ کی تناؤ کو دور کرنے والی حالت کو ٹھیک کرتی ہے۔ سینٹرڈ مواد کو عام طور پر تجزیہ کے سرٹیفکیٹ کے ذریعہ تصدیق کیا جاتا ہے جس کی تائید گلو ڈسچارج ماس اسپیکٹرومیٹری یا انڈکٹو جوڑے پلازما ماس اسپیکٹرو میٹری ٹریس ڈیٹا سے ہوتی ہے۔

مزید دو نکات تصریح میں ہیں۔ سب سے پہلے، اندرونی سوراخوں کو کنٹرول کرنا ضروری ہے: نظریاتی 19.25 g/cm3 کے مقابلے میں کم از کم 19.0 g/cm3 کی ایک sintered density ایک عملی قبولیت کا پیکر ہے۔ دوسرا، دوبارہ تشکیل دینے کا معاملہ۔ ٹھنڈا-کام شدہ ٹنگسٹن 1200 سے 1400 ڈگری رینج میں دوبارہ تیار ہونا شروع کر دیتا ہے، اور مکمل طور پر دوبارہ تیار کیا گیا ڈھانچہ کمرے کے درجہ حرارت پر زیادہ ٹوٹنے والا ہوتا ہے، اس لیے جو خریدار بار بار کروسیبل پر سائیکل چلاتے ہیں انہیں اس کی فراہمی کی حالت اور اناج کے ڈھانچے کو بتانا چاہیے جس کی وہ توقع کرتے ہیں۔

عام طول و عرض اور رواداری

بیرونی قطر: 20 ملی میٹر تک تقریباً 500 ملی میٹر، راستے پر منحصر ہے۔

دیوار کی موٹائی: 0.5 ملی میٹر اسٹیمپڈ شیٹ کے لیے 10 ملی میٹر تک sintered لاشوں کے لیے۔

اونچائی: ایک ویلڈیڈ یا سنٹرڈ ٹکڑے میں تقریبا 600 ملی میٹر تک۔

قطر کی رواداری: کاتا حصوں کے لیے تقریباً ±0.5 ملی میٹر، زمینی طول و عرض پر سخت۔

سطح ختم: Ra 1.6 سے 6.3 µm درخواست پر مشینی، پالش اندرونی سطحوں کے طور پر۔

نیچے کی جیومیٹری: فلیٹ، ڈش یا نصف کرہ، کونے والے ریڈی کے ساتھ پیداوار سے پہلے اتفاق کیا گیا تھا۔

اعلی درجہ حرارت کی صنعتوں میں درخواستیں-

نایاب زمین سملٹنگ سب سے بڑی ایپلی کیشن ہے۔ ٹنگسٹن کروسیبلز میں پگھلی ہوئی نایاب زمینی دھاتیں اور ماسٹر مرکبات ہوتے ہیں کیونکہ وہ انتہائی رد عمل پگھلنے کے خلاف مزاحمت کرتے ہیں اور کوئی کاربن شامل نہیں کرتے ہیں۔ کوارٹج شیشے کی پیداوار میں ان میں پگھل ہوتا ہے جو بعد میں ٹیوبوں اور سلاخوں میں کھینچا جاتا ہے۔ نیلم اور دیگر آکسائیڈ کرسٹل کی نمو ٹنگسٹن کروسیبلز کا استعمال کرتی ہے اور مر جاتی ہے جہاں پگھلنے کی آلودگی ناقابل قبول ہے۔ الیکٹرانک چھڑکاو اور ویکیوم کوٹنگ ٹنگسٹن کروسیبلز اور بخارات کی کشتیوں کو ذرائع کے طور پر استعمال کرتی ہے، دھات کے کم بخارات کے دباؤ کا استحصال کرتی ہے۔ پاؤڈر میٹلرجی سنٹرنگ اسی وجہ سے ٹنگسٹن بوٹس اور ٹرے پر انحصار کرتی ہے۔

آرڈر پر کیا بیان کرنا ہے۔

مینوفیکچرنگ کا راستہ: sintered، اسٹیمپڈ، کاتا یا چھڑی سے مشینی.

پاکیزگی: 99.95% W کم از کم، یا تشویش کے ٹریس عناصر کے ساتھ ایک اعلی درجہ۔

طول و عرض: بیرونی قطر، اونچائی، دیوار کی موٹائی اور نیچے کی پروفائل، ہر ایک رواداری کے ساتھ۔

ہموار یا ویلڈڈ کنسٹرکشن، نیز کسی بھی لیک یا ڈائی-پینٹرینٹ ٹیسٹ کی ضرورت ہے۔

سطح ختم اور کیا اندر کی سطح کو پالش کرنا ضروری ہے۔

ڈیلیوری کی حالت: تناؤ سے نجات یا بطور سینٹرڈ، اور مطلوبہ زیادہ سے زیادہ سروس کا درجہ حرارت۔

پیکنگ جو پتلی دیواروں کی حفاظت کرتی ہے، کیونکہ ٹنگسٹن کمرے کے درجہ حرارت پر ٹوٹنے والا رہتا ہے۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

سوال: ٹنگسٹن کروسیبل کی زیادہ سے زیادہ سروس کا درجہ حرارت کیا ہے؟
ویکیوم یا خشک انرٹ گیس میں، ٹنگسٹن کروسیبل تقریباً 2600 ڈگری تک استعمال ہوتے ہیں۔ ہوا میں، سروس کو تقریباً 400 ڈگری سے نیچے رہنا چاہیے کیونکہ دھات اس نقطہ سے تیزی سے آکسیڈائز ہوتی ہے۔

سوال: کون سا مینوفیکچرنگ روٹ سب سے کم قیمت ہے؟
ٹنگسٹن شیٹ سے بنی اسٹیمپڈ کروسیبلز عام طور پر 0.5 سے 3 ملی میٹر دیوار کی حد میں اتلی حصوں کے لیے سب سے سستا آپشن ہوتے ہیں۔ سینٹرڈ باڈیز کی قیمت زیادہ ہے لیکن ویلڈ سیون کو ہٹا دیں اور زیادہ موٹی دیواروں کی اجازت دیں۔

س: ہینڈلنگ کے دوران ٹنگسٹن کروسیبل میں شگاف کیوں پڑتا ہے؟
ٹنگسٹن کمرے کے درجہ حرارت پر ٹوٹنے والا ہے، خاص طور پر دوبارہ کرسٹلائزیشن کے بعد۔ معمول کی وجہ تھرمل ناکامی کے بجائے میکانی اثر یا تنصیب کے دوران کلیمپنگ ہے۔ لفٹنگ فکسچر اور پری-ہیٹنگ جہاں عملی طور پر دونوں خطرے کو کم کرتے ہیں۔

سوال: طہارت کی تصدیق کیسے ہوتی ہے؟
پلیٹ یا پاؤڈر سپلائر سے تجزیہ کے سرٹیفکیٹ کے ذریعہ، ٹریس تجزیہ کے ذریعہ تعاون یافتہ۔ جن خریداروں کو اس کی ضرورت ہے انہیں گلو ڈسچارج ماس سپیکٹرو میٹری ڈیٹا کی فہرست میں آئرن، نکل، مولیبڈینم اور آکسیجن مانگنی چاہیے۔

سوال: کیا خراب کراسبل کی مرمت کی جا سکتی ہے؟
ویلڈ کے چھوٹے نقائص اور مقامی دراڑوں کو بعض اوقات غیر فعال گیس گلوو باکس میں ویلڈنگ کے ذریعے ٹھیک کیا جا سکتا ہے، لیکن مرمت شدہ کروسیبل کم ڈیوٹی تک محدود ہے۔ دیوار سے گزرنے والی دراڑیں عام طور پر متبادل کا مطلب ہوتی ہیں۔

سوال: کیا بار بار چکر لگانے کے بعد ٹنگسٹن کروسیبل کے طول و عرض میں تبدیلی آتی ہے؟
سکڑنا کوئی تشویش کی بات نہیں ہے کیونکہ تھرمل ایکسپینشن گتانک تقریباً 4.5 x 10-6/K پر کم ہے۔ مکینیکل ہینڈلنگ یا بھٹی میں غیر مساوی تھرمل گریڈینٹ سے مسخ ہونے کا زیادہ امکان ہے۔