Voorzorgsmaatregelen bij het bakken van lood-zilverpoeder in een keramische aluminiumoxidekroes:
1. Chemische reactie tussen lood en aluminiumoxide keramiek
Het oxide van lood (PbO) reageert metaluminiumoxide keramiek(Al₂O₃) vanaf 700 °C, waarbij verbindingen met een laag smeltpunt zoals loodaluminaat ontstaan. Deze reactie zal de structurele integriteit van dealuminiumoxide keramische smeltkroes, waardoor het materiaal broos wordt en gassen kunnen ontstaan, wat uiteindelijk kan leiden tot scheuren en explosies. Vooral wanneer het loodgehalte hoog is of de stooktemperatuur de temperatuurbestendigheidsgrens van het materiaal nadert.aluminiumoxide keramische smeltkroes(bijvoorbeeld als de aanbevolen bedrijfstemperatuur op lange termijn ≤1600 °C is), neemt het risico op de reactie aanzienlijk toe.
2. Thermische spanning en temperatuurregeling
De thermische uitzettingscoëfficiënt vanaluminiumoxide keramiekDe thermische geleidbaarheid is relatief hoog (ongeveer 8,2 × 10⁻⁶/℃) en de thermische geleidbaarheid is relatief laag (ongeveer 25 W/m·K). Plotselinge afkoeling en verhitting kunnen thermische spanning veroorzaken. Als de verwarmings- of afkoelsnelheid tijdens het bakproces te hoog is, of als de houdtijd te lang is, wat leidt tot lokale oververhitting, kan dit ertoe leiden dat de interne scheuren uitzetten en uiteindelijk scheuren.
3. De invloed van onzuiverheden of vluchtige stoffen
Als het lood-zilverpoeder onzuiverheden zoals zwavel en chloor bevat, kan het bij hoge temperaturen reageren met aluminiumoxide en vluchtige stoffen (zoals HCl en SO₂) vormen. Dit verergert de corrosie van de kroes en verhoogt de interne druk. Bovendien kunnen bij de vervluchtiging van lood (met een smeltpunt van 327 °C) bij hoge temperaturen ook gassen vrijkomen, waardoor het risico op scheurvorming verder toeneemt.
Voorgestelde verbeteringsmaatregelen:
Selecteer smeltkroezen van materialen die bestand zijn tegen corrosie door loodzouten (zoals smeltkroezen van platina of nikkel);
- Controleer de stooktemperatuur strikt (aanbevolen wordt dat deze ≤1600°C is) en hanteer een langzaam verwarmings- en afkoelprogramma;
- Behandel het lood-zilverpoeder voor om de hoeveelheid onzuiverheden te verminderen of voeg stabilisatoren toe om de reactie tussen aluminiumoxide en lood te remmen.