アルミナは熱衝撃に弱いため、損傷を防ぐために加熱と冷却の速度を注意深く制御する必要がある。
アルミナに推奨される加熱速度は、初期段階では通常1時間当たり150～300℃である。
冷却速度は、熱応力を最小限に抑えるため、一般的に加熱速度の半分である。
アルミナ部品の寿命を延ばすには、適切な取り扱いと段階的な温度調整が重要である。
4つのポイントを解説：
1.アルミナの初期加熱率
アルミナの初期加熱速度、特に最初の1～1.5時間は、1時間当たり150～300℃とすることが推奨される。
この遅い加熱速度は、アルミナ部品の長寿命化にとって重要な熱衝撃の影響を軽減するのに役立つ。
2.その後の加熱速度
初期段階の後、加熱速度は変化させることができる。
例えば、脱バインダーおよび焼結工程では、部品は6℃/分の速度で1,300℃まで加熱される。
このことは、加熱速度はプロセスや使用装置の特定の要件に基づいて調整できることを示している。
3.冷却速度
冷却速度は通常、加熱速度の半分である。
例えば、加熱速度が毎時150～300℃の場合、冷却速度は毎時75～150℃程度が望ましい。
このように徐々に冷却することで、亀裂や破損につながる急激な収縮を防ぐことができる。
4.緩やかな温度変化の重要性
急速な温度変化は、加熱と冷却の両方において、アルミナ部品の破損の主な原因として特定されている。
したがって、温度変化の速度を緩やかに制御することが不可欠である。
これは、応力と汚染物質を除去するためにアルミナを予熱する必要がある最初の使用時に特に重要である。
5.特定の用途と調整
加熱および冷却速度は、特定の用途に基づいて調整することができる。
例えば、最初の使用では、1300℃まで5～8℃/分の加熱速度を推奨し、その後、その温度で30分間保持する。
この手順は、材料を安定させ、将来の使用に備えるのに役立つ。
6.取り扱いと安全上の注意
アルミナ成分の取り扱い、特に試料の搬出入時には、炉の温度が200℃を超えないようにしてください。
さらに、高温のアルミナと低温の物体との接触を避けることは、熱衝撃を防ぐために極めて重要である。
これらのガイドラインを遵守することで、アルミナ部品の熱衝撃とそれに続く損傷のリスクを大幅に低減することができ、様々な実験室や産業用途での効果的かつ長期的な使用が保証されます。
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