Керамические и графитовые тигли: преимущества и недостатки

Одно из основных требований к материалу, из которого изготавливаются тигли для плавления, литья или обжига различных составов — устойчивость к длительному воздействию высоких температур.

Иными словами, материал не должен в процессе производственных манипуляций каким-либо образом (например, в силу нарушения структуры) взаимодействовать с расплавленным материалом, изменяя его состав. В настоящее время этому требованию в наибольшей степени соответствуют только 2 материала — графит и специальная высокотемпературная керамика.

Графит

Графитовые тигли наиболее широкое применение нашли в протезировании зубов. Они используются, как правило, для литья драгоценных металлов (и в первую очередь золота) и выгораемых лигатур (под лигатурами в металлургии понимаются специальные вспомогательные сплавы, при помощи которых в расплав какого-либо материала вводятся легирующие компоненты), в которых также содержится золото.

В отличие от керамических, графитовые тигли для плавки имеют существенное ограничение на срок службы. Виной тому является способность графита при соединении с кислородом выделять защитный газ, который в процессе производства способствует предотвращению (или, по крайней мере, сокращению) образования оксидов в расплаве.

В целом главным недостатком графических тиглей является именно крайне малая область их применения. Так, например, их категорически не рекомендуется использовать при работе с расплавами на основе палладия, так как при вступлении графита в реакцию с материалом отмечается значительное науглероживание последнего.

В результате науглероживания и повышенного газообразования во внутренней полости тигля возникают микропоры, которые ухудшают сцепление материала с металлом, а также изменяют цвет и некоторые физические параметры расплава.

Керамика

Керамические тигли от графитовых отличает в первую очередь обширная сфера применения, которую обуславливает их повышенная стойкость к длительному воздействию высоких температур. Так, в них могут быть обработаны расплавы на основе палладия, речь о которых шла выше, составы на основе хрома, никеля, молибдена, кобальта и других неблагородных металлов. Кроме того, только и исключительно тигли из этого материала используются при плавлении составов на открытом огне или же с использованием электрической дуги.

Кроме того, в последнее время довольно широко распространилась практика добавлять к керамическим тиглям графитовые вкладыши для сочетания свойств этих двух материалов. В этом случае, однако, необходимо помнить о том, что вкладка помещается в тигель раз и навсегда — использовать его повторно без неё нельзя в силу чрезмерного науглероживания состава.

Также графит нельзя вкладывать в те керамические тигли, которые уже работали без него. В случае нарушения этого правила в реакцию вступят материал вкладыша и остатки расплава, что также негативно скажется на составе и технических свойствах конечного изделия.