Įaukštos{0}}temperatūros krosnys, apsauginės dujos apsaugo nuo oksidacijos ir nepageidaujamų reakcijų, taip užtikrindamos ruošinio kokybę.
Pavyzdžiui, metalo milteliai lengvai oksiduojasi ore, o keramikai reikalinga inertiška aplinka, kad susidarytų kristalai. Apsauginės dujos veikia kaip „apsauginis kostiumas“, sukurdamos idealias sąlygas ruošiniui esant aukštai temperatūrai.
Atmosferinėse krosnyse naudojamos pažangios dujų valdymo sistemos, palaikančios daug{0}}dujų perjungimą ir tikslų santykio reguliavimą, leidžiančios prisitaikyti prie sudėtingų reikalavimų. Toliau išanalizuosime vandenilio ir argono charakteristikas, kad padėtume rasti tinkamiausią sprendimą.
Vandenilis (H₂): Labai redukuojantis, reikalauja kruopštaus naudojimo
Vandenilis yra labai veiksmingos redukuojančios dujos, kurios gali pašalinti oksidus nuo ruošinių paviršiaus, todėl tinka procesams, kuriems reikalingas stiprus redukavimas.
Didelis šilumos laidumas leidžia tolygiai paskirstyti šilumą. Pagrindinis jo trūkumas yra ypatingas degumas, todėl reikia griežtos saugos kontrolės.
Privalumai
Galingas reduktorius: iš esmės apsaugo nuo metalo oksidacijos, puikiai veikia miltelių metalurgijoje (pvz., dalių sukepinimas) ir metalo terminiu apdorojimu (pvz., atkaitinimo procesai), apsaugo ruošinius nuo deguonies korozijos.
Pagerintos medžiagos savybės: pagerina paviršiaus apdailą ir mechaninį stiprumą apdorojant tam tikrus lydinius, taip užtikrinant aukštesnę gatavo produkto kokybę.
Santykinai maža kaina: palyginti su pažangiomis dujomis, tokiomis kaip argonas, vandenilio pirkimo kaina yra mažesnė.
Trūkumai
Rizika saugai: vandenilio degumui užtikrinti reikalingos visapusiškos saugos sistemos, įskaitant nuotėkio detektorius ir automatinius{0}}uždarymo vožtuvus.
Griežti įrangos reikalavimai: krosnies sandarinimo ir dujų valdymo sistemos turi būti stabilios ir patikimos. Nuotėkis gali ne tik sutrikdyti gamybos procesus, bet ir sukelti saugumo avarijas.
Argonas (Ar): tinkamiausias pasirinkimas aukštos{0}}inertinėms dujoms
Argonas yra stabiliausios inertinės dujos, retai reaguojančios ir tinka procesams, kuriems reikalinga itin aukšto{0}}grynumo aplinka. Tačiau dėl didesnės kainos jis skirtas tik aukščiausios klasės-programoms.
Privalumai:
Itin didelis inertiškumas: idealiai tinka deguoniui ar azotui jautrioms medžiagoms, pvz., titano lydiniams ir puslaidininkinėms medžiagoms.
Excellent stability: Maintains stability at ultra-high temperatures (>1600 laipsnių), atitinkantys griežtus aviacijos ir kosmoso bei aukščiausios klasės gamybos reikalavimus.
Itin aukšta{0}} švara: būdingas didelis argono grynumas sumažina ruošinio užteršimą nešvarumais. Trūkumai:
Didelės sąnaudos: įsigijimo sąnaudos ir saugojimo reikalavimai yra žymiai didesni nei azoto ir vandenilio.
Žemas šilumos laidumas: Palyginti su vandeniliu, argono šilumos perdavimo efektyvumas yra mažesnis, o tai gali turėti įtakos temperatūros vienodumui krosnyje.
Taikymo sritys:
Naujų medžiagų tyrimai ir plėtra: grafeno, nanomedžiagų arba aukštos temperatūros{0}}superlaidininkų paruošimo procesai.
Puslaidininkių pramonė: pagrindiniai procesai, tokie kaip silicio plokštelių atkaitinimas arba kristalų auginimas.
Aukštos kokybės{0}} metalo apdirbimas: didelio našumo metalų (pvz., titano lydinių ir nikelio{2}} lydinių) terminis apdorojimas.