Vorsichtsmaßnahmen beim Brennen des Blei-Silber-Pulvers in einem Tiegel aus Aluminiumoxidkeramik:
1. Chemische Reaktion zwischen Blei und Aluminiumoxidkeramik
Das Bleioxid (PbO) reagiert mitAluminiumoxidkeramik(Al₂O₃) ab 700 °C, wodurch niedrigschmelzende Verbindungen wie Bleialuminat entstehen. Diese Reaktion beschädigt die strukturelle Integrität derTiegel aus Aluminiumoxidkeramik, führen dazu, dass das Material spröde wird und Gase freigesetzt werden, die letztendlich zu Rissen und Explosionen führen. Insbesondere bei hohem Bleigehalt oder wenn sich die Brenntemperatur der Temperaturbeständigkeitsgrenze desTiegel aus Aluminiumoxidkeramik(Beispielsweise beträgt die empfohlene Dauerbetriebstemperatur ≤1600 °C), steigt das Risiko einer Reaktion erheblich.
2. Thermische Belastung und Temperaturkontrolle
Der Wärmeausdehnungskoeffizient vonAluminiumoxidkeramikDie Wärmeleitfähigkeit ist relativ hoch (ca. 8,2 × 10⁻⁶/℃) und relativ gering (ca. 25 W/m·K). Plötzliches Abkühlen und Erhitzen führt häufig zu thermischen Spannungen. Ist die Heiz- oder Abkühlrate während des Brennvorgangs zu hoch oder die Haltezeit zu lang, was zu lokaler Überhitzung führt, können sich die inneren Risse ausweiten und schließlich zu Rissen führen.
3. Der Einfluss von Verunreinigungen oder flüchtigen Substanzen
Enthält das Blei-Silber-Pulver Verunreinigungen wie Schwefel und Chlor, kann es bei hohen Temperaturen mit Aluminiumoxid reagieren und flüchtige Substanzen (wie HCl und SO₂) bilden. Dies verstärkt die Korrosion des Tiegels und erhöht den Innendruck. Zudem kann die Verflüchtigung von Blei (mit einem Schmelzpunkt von 327 °C) bei hohen Temperaturen Gase freisetzen, was das Rissrisiko weiter erhöht.
Vorgeschlagene Verbesserungsmaßnahmen:
Wählen Sie Tiegelmaterialien, die gegenüber Bleisalzkorrosion beständig sind (wie etwa Platin- oder Nickeltiegel).
- Kontrollieren Sie die Brenntemperatur streng (empfohlen wird ≤1600 °C) und verwenden Sie ein langsames Heiz- und Abkühlprogramm.
- Behandeln Sie das Blei-Silber-Pulver vor, um den Verunreinigungsgehalt zu reduzieren, oder fügen Sie Stabilisatoren hinzu, um die Reaktion zwischen Aluminiumoxid und Blei zu hemmen.