ההבדלים העיקריים בין לוחות מוליבדן טהור, לוחות סגסוגת מוליבדן- ולוחות סגסוגת מוליבדן TZM נעוצים בביצועי הטמפרטורות הגבוהות- ובתרחישים הרלוונטיים שלהם: לוחות מוליבדן טהורים הם בעלי עלות נמוכה ומתאימות לרכיבים שאינם נושאים-עומס-10 מעלות מתחת; לוחות סגסוגת TZM מציעים חוזק-טמפרטורות גבוהות יותר ועמידות בזחילה, מתאימות לסביבות-מתח גבוהות של 1200-1400 מעלות; ללוחות סגסוגת לנטנום-מוליבדן יש את טמפרטורת ההתגבשות מחדש ועמידות הזחילה הגבוהה ביותר, שתוכננה במיוחד עבור שירות{10}}לטווח ארוך בטמפרטורות גבוהות במיוחד מעל 1400 מעלות.
סקירה מהירה של מסקנות הליבה
|
נכסים |
צלחת מוליבדן טהורה |
לוח סגסוגת לנטנום-מוליבדן (צלחת סגסוגת MoLa) |
צלחת סגסוגת מוליבדן TZM |
|
מוצרים מרכיבים |
Mo גדול או שווה ל-99.95% |
Mo + La₂O₃ (0.4%~1.2%) |
Mo + Ti (0.4~0.55%) + Zr (0.06~0.12%) + C |
|
מנגנון ליבה |
תכונות מוליבדן בסיסיות |
פיזור תחמוצת מחוזק
|
חיזוק פתרון מוצק + חיזוק-שלב שני |
|
חוזק-בטמפרטורה גבוהה |
מְמוּצָע |
לְשַׁפֵּר |
טוֹב בִּיוֹתֵר |
|
טמפרטורת התגבשות מחדש |
נמוך (בערך 1000-1200 מעלות) |
הגבוה ביותר (בערך 1400-1600 מעלות) |
גבוה יותר (בערך 1300-1500 מעלות) |
|
פלסטיות מתיחה בטמפרטורת -חדר |
פָּרִיך |
מְעוּלֶה (משיכות טובה) |
מעט יותר טוב ממוליבדן טהור |
|
עמידות לזחילה-בטמפרטורה גבוהה |
מְמוּצָע |
טוֹב בִּיוֹתֵר |
לְשַׁפֵּר |
|
יתרונות ביצועים |
עלות נמוכה, מוליכות תרמית וחשמלית טובה |
יש לו את החוזק הטוב ביותר ב-טמפרטורות ועמידות בזחילה, קשיחות- טובה יותר בטמפרטורת החדר, יציבות טובה בטמפרטורה- גבוהה, פלסטיות מעולה וקל לעיבוד |
חוזק וקשיות בטמפרטורה-גבוהים במיוחד. חוזק-טמפרטורות גבוה הוא כפול מזה של מוליבדן טהור, ומציג ביצועים כלליים מצוינים.
|
|
חסרון ביצועים |
הוא נוטה להתרככות, דפורמציה, גרגירים גסים ושבירות בטמפרטורות גבוהות |
החוזק המוחלט שלו נחות מתצ"מ |
עלות גבוהה ועיבוד וריתוך קשים |
1. לוחות מוליבדן טהורים
לוחות מוליבדן טהוריםידועים בנקודת ההיתוך הגבוהה שלהם (2610 מעלות), חוזק מעולה בטמפרטורה-גבוהה, עמידות בזחילה ומוליכות תרמית וחשמלית טובה, מה שהופך אותם לחומר בסיסי בתעשיית האלקטרוניקה, התעופה והחלל ובתחומים אחרים.
עם זאת, טמפרטורת ההתגבשות שלהם נמוכה יחסית (כ-1000 מעלות). לצלחות מוליבדן טהור יש חוזק מסוים בטמפרטורת החדר, אך ככל שהטמפרטורה עולה (מעל 1000 מעלות), החוזק פוחת בחדות עקב התגבשות מחדש. לאחר התגבשות מחדש, זיהומים נוטים להצטבר בגבולות התבואה, והגרגרים הופכים גסים, מה שמוביל לירידה בביצועי-טמפרטורות גבוהות וגם בטמפרטורת החדר-. לוחות מוליבדן טהורים הופכים לשבירים וקשים לכיפוף או להחתים בטמפרטורת החדר. זה מגביל את היישום שלו בסביבות קיצוניות.
אזורי יישום:
לוחות מוליבדן טהור מתאימות לטמפרטורה-נמוכה (<1100°C) or non-load-bearing applications, such as ordinary sintering boats, supports, electron tube auxiliary components, high-temperature furnace hot zones, and photovoltaic modules.
2. פלטת סגסוגות לנטנום-מוליבדן (לוחית סגסוגת MoLa)
לוחות סגסוגות לנטנום-מוליבדןמתחזקות על ידי סימום מטריצת מוליבדן עם 0.5%-5.0% חלקיקי לנטנום טריאוקסיד (La₂O₃) מפוזרים, סוג של חיזוק פיזור תחמוצת.
חלקיקי La₂O₃ מצמידים ביעילות את גבולות התבואה, מעכבים מאוד את צמיחת הגרגרים בטמפרטורות גבוהות, ובכך מגבירים משמעותית את טמפרטורת ההתגבשות מחדש ומשפרים מאוד את יציבות הטמפרטורה הגבוהה-של החומר.
מאפייני ביצועים:
- טמפרטורת התגבשות גבוהה:1400 מעלות -1500 מעלות, גבוה בהרבה ממוליבדן טהור; גם לאחר חימום-בטמפרטורה גבוהה, הוא שומר על מבנה גרגירי עדין וסיבי, תוך הימנעות מהתפרקות.
- פלסטיות בטמפרטורת החדר:מְעוּלֶה. אפילו במצב מגובש מחדש, הוא מפגין גמישות טובה יותר מאשר מוליבדן טהור ו- TZM, מה שמקל על עיבוד משני כגון הטבעה וכיפוף.
חוזק - טמפרטורה גבוהה-:עדיף על מוליבדן טהור, אך בדרך כלל חוזק מוחלט נמוך יותר מסגסוגת TZM.
- עמידות מצוינת בזחילה:שומר על יציבות מבנית גם ב-1800 מעלות.
אזורי יישום:
Suitable for long-term service at ultra-high temperatures (>1400 מעלות), כגון אלקטרודות להתכת זכוכית, מוטות ערבוב זכוכית, גופי חימום-בטמפרטורה גבוהה (מעל 1700 מעלות), מגיני חום של תנורי ואקום, סירות סינטר, מסגרות תומכות חומרים, סלילי מאייד ורכיבים אחרים בטמפרטורה גבוהה-.
3. לוחית סגסוגת TZM (טיטניום-זירקוניום-צלחת סגסוגת מוליבדן)
לוח סגסוגת מוליבדן TZMמשתמש במנגנון חיזוק מורכב באמצעות תוספת של Ti, Zr ו-C. הביצועים הכוללים שלו עולים על אלו של מוליבדן וסגסוגות מוליבדן-טהור. עם חוזק-טמפרטורות והתנגדות זחילה שאין שני לו, הוא משמש בעיקר עבור הרכיבים המבניים-הגבוהים ביותר.
מאפייני ביצועים:
- חוזק וקשיות טמפרטורה{{1} גבוהה:הטוב ביותר מבין השלושה. מטמפרטורת החדר ועד למעלה מ-1400 מעלות, החוזק והקשיות שלו גבוהים משמעותית מאשר סגסוגות של מוליבדן וסגסוגות מוליבדן-טהור.
- טמפרטורת גיבוש מחדש:גבוה מאוד, עם טמפרטורת התחלת התגבשות מחדש של 1150 מעלות וטמפרטורת השלמה של 1250 מעלות, שנייה רק לסגסוגות לנטנום מוליבדן-.
- התנגדות לזחילה:הטוב ביותר, אידיאלי עבור רכיבים הנתונים לטמפרטורה- גבוהה ועומסים כבדים.
- פלסטיות בטמפרטורת החדר:עלוב יחסית. למרות שהוא טוב יותר ממוליבדן טהור שהתגבש מחדש, הוא שביר מטבעו, מה שמקשה על עיבוד משני (כגון כיפוף).
יישומים:
לוחות סגסוגת TZM מתאימות לסביבות-טמפרטורות גבוהות (1200-1400 מעלות) וסביבות-גבוהות, כגון תבניות ליציקת סגסוגת נחושת-, חרירי רקטות, גופי שסתומים של מנוע טורפדו, תעופה וחלל גבוהה-רכיבי אנרגיה קתודית קטודה, רכיבי אנרגיה קתודית חשמלית. רכיבים מבניים של תנורים בטמפרטורה- גבוהה, תבניות לחיצה איזוסטטית חמה וכבישה חמה, ותבניות גלגול ושחול מתכת בטמפרטורה גבוהה.
לסיכום, לוחות מוליבדן טהורים מתאימות לסביבות-טמפרטורות רגילות, אך יש להימנע מהתגבשות מחדש; סגסוגות של מוליבדן-לנטנום מתאימות ליישומי יציבות-לטווח ארוך בטמפרטורה-גבוהה, אך יש לשלוט בגבול הטמפרטורה העליון; סגסוגות TZM מציעות את הביצועים הכוללים הטובים ביותר והן הבחירה המועדפת עבור תנאי טמפרטורה- גבוהים ועומס מכני קיצוניים. בחירת חומרים על סמך צרכים בפועל ממקסמת את האיזון בין ביצועים לחיסכון.
