ความแตกต่างระหว่างเบ้าหลอมกราไฟท์ซิลิคอนคาร์ไบด์และเบ้าหลอมกราไฟท์

มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างถ้วยใส่ตัวอย่างซิลิคอนคาร์ไบด์และถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ในหลายแง่มุม เช่น วัสดุ กระบวนการ ประสิทธิภาพ และราคา ความแตกต่างเหล่านี้ไม่เพียงส่งผลต่อกระบวนการผลิตเท่านั้น แต่ยังกำหนดประสิทธิภาพและสถานการณ์การใช้งานด้วย

ความแตกต่างที่สำคัญ
ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ส่วนใหญ่ทำจากกราไฟท์เกล็ดธรรมชาติและใช้ดินเหนียวเป็นสารยึดเกาะ การผสมผสานนี้ทำให้เบ้าหลอมกราไฟท์มีการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมและทนต่ออุณหภูมิสูง ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในกระบวนการหลอมที่อุณหภูมิสูง โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์และการนำความร้อนสูงของกราไฟท์เกล็ดธรรมชาติทำให้ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์เป็นที่นิยมอย่างมากในอุตสาหกรรมโลหะวิทยาและโรงหล่อ

ถ้วยใส่ตัวอย่างซิลิคอนคาร์ไบด์ใช้กราไฟท์เกล็ดธรรมชาติ โดยมีซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นส่วนประกอบหลักและมีเรซินอุณหภูมิสูงเป็นตัวประสาน ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุที่มีความแข็งเป็นพิเศษ มีความต้านทานการสึกหรอและเสถียรภาพทางความร้อนสูงมาก ช่วยให้สามารถใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างซิลิกอนคาร์ไบด์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงยิ่งขึ้น การใช้เรซินที่มีอุณหภูมิสูงยังช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความทนทานโดยรวมของเบ้าหลอมอีกด้วย

ความแตกต่างของกระบวนการ
กระบวนการผลิตเบ้าหลอมกราไฟท์อาศัยการกดด้วยมือและการกดเชิงกลเป็นหลัก โดยทั่วไป ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ขนาดเล็กมักเกิดขึ้นจากการอัดเชิงกล จากนั้นเผาในเตาเผาที่อุณหภูมิสูงถึง 1,000 องศา และสุดท้ายเคลือบด้วยเคลือบป้องกันการกัดกร่อนหรือสีกันความชื้นเพื่อเพิ่มความทนทานและต้านทานการกัดกร่อน กระบวนการแบบดั้งเดิมนี้ แม้จะคุ้มค่า แต่ก็มีข้อจำกัดในแง่ของประสิทธิภาพการผลิตและความสม่ำเสมอด้านคุณภาพ

กระบวนการผลิตเบ้าหลอมซิลิกอนคาร์ไบด์ค่อนข้างสูงโดยใช้อุปกรณ์กดแบบไอโซสแตติกและสูตรทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีการกดแบบไอโซสแตติกใช้แรงดันสม่ำเสมอ (สูงสุด 150 MPa) ส่งผลให้มีความหนาแน่นและความสม่ำเสมอสูงขึ้นในถ้วยใส่ตัวอย่าง กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่ปรับปรุงความแข็งแรงเชิงกลของถ้วยใส่ตัวอย่างเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและการกัดกร่อนอย่างมีนัยสำคัญอีกด้วย

ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพ
ในแง่ของประสิทธิภาพ มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์และถ้วยใส่ตัวอย่างซิลิคอนคาร์ไบด์ ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์มีความหนาแน่น 13 kA/ซม.² ในขณะที่ถ้วยใส่ตัวอย่างซิลิคอนคาร์ไบด์มีความหนาแน่น 1.7 ถึง 26 kA/มม.² อายุการใช้งานของถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์มักจะอยู่ที่ 3-5 เท่าของถ้วยใส่ตัวอย่างซิลิกอนคาร์ไบด์ ซึ่งมีสาเหตุหลักมาจากความแข็งแรงของวัสดุที่เหนือกว่าและความต้านทานการกัดกร่อนของถ้วยใส่ตัวอย่างซิลิกอนคาร์ไบด์

นอกจากนี้อุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างภายในและภายนอกของเบ้าหลอมกราไฟท์อยู่ที่ประมาณ 35 องศา ในขณะที่ความแตกต่างของอุณหภูมิของเบ้าหลอมซิลิกอนคาร์ไบด์อยู่ที่เพียง 2-5 องศา ทำให้เบ้าหลอมซิลิกอนคาร์ไบด์มีความเหนือกว่ามากขึ้นในแง่ของการควบคุมอุณหภูมิและความร้อน ความมั่นคง ความต้านทานต่อกรดและด่างและความต้านทานการกัดกร่อนของถ้วยใส่ตัวอย่างซิลิคอนคาร์ไบด์ยังสูงกว่าถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์อย่างมาก ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้อย่างมาก และประหยัดพลังงานประมาณ 50% เมื่อเทียบกับถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์

ความแตกต่างในราคา
เนื่องจากความแตกต่างในด้านวัสดุและกระบวนการผลิต ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์และถ้วยใส่ตัวอย่างซิลิคอนคาร์ไบด์จึงมีราคาที่แตกต่างกันอย่างมากเช่นกัน โดยทั่วไปแล้ว ถ้วยใส่ตัวอย่างซิลิคอนคาร์ไบด์จะมีราคาแพงกว่าถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ประมาณสามเท่า ความแตกต่างของราคานี้สะท้อนให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญของถ้วยใส่ตัวอย่างซิลิคอนคาร์ไบด์ในแง่ของต้นทุนวัสดุ ความซับซ้อนของกระบวนการผลิต และประสิทธิภาพ

โดยสรุป แม้ว่าถ้วยใส่ตัวอย่างซิลิคอนคาร์ไบด์จะมีราคาสูงกว่า แต่ความทนทานที่เหนือกว่า ความต้านทานการกัดกร่อน และประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ทำให้เป็นตัวเลือกที่คุ้มต้นทุนมากขึ้นสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูงจำนวนมาก ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานแบบดั้งเดิมหลายประเภท เนื่องจากมีต้นทุนที่ต่ำกว่าและคุณสมบัติพื้นฐานที่ดี ข้อดีและข้อเสียของถ้วยใส่ตัวอย่างทั้งสองนี้กำหนดว่าเหมาะสมกับสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน