질화규소(Si₃N₄)는 독특한 특성으로 인해 금속 가공 분야에서 점점 인기를 얻고 있는 세라믹 소재입니다. 경도, 높은 열 안정성, 우수한 내마모성 및 화학적 불활성으로 인해 높은 평가를 받고 있으며, 용융 금속 가공의 극한 조건에서 사용하기에 이상적인 선택입니다. 질화규소 탈기 로터의 역할은 용융 금속에서 용해된 가스의 제거를 촉진하여 탈기 공정을 돕는 것입니다.
알루미늄과 같은 금속을 주조하는 동안 수소는 주변 환경의 액체 금속에 용해될 수 있습니다. 이 용해된 수소는 금속이 냉각되고 응고되는 동안 기포를 형성하여 다공성과 같은 결함을 유발합니다. 질화규소 탈기 로터는 용융 금속을 휘젓는 방식으로 작동하며, 이를 통해 가스가 빠져나갈 수 있습니다. 로터는 용융 금속에 담길 수 있으며 회전하거나 교반하면서 수소 및 기타 가스가 제거될 수 있는 표면으로 확산되는 것을 촉진합니다. 이는 최종 금속 제품이 원하는 순도와 기계적 특성을 갖도록 보장합니다.
가스 제거 로터용 재료로서 질화규소의 가장 중요한 장점 중 하나는 우수한 열적 특성입니다. 용융 금속을 처리할 때 로터는 700°C를 초과할 수 있는 극한의 온도에 노출됩니다. 이러한 환경에서 강도와 안정성을 유지하는 질화규소의 능력은 탈기 공정의 일관된 성능에 매우 중요합니다. 고열로 인해 부드러워지거나 변형될 수 있는 금속과 달리 질화규소는 구조적 무결성을 유지하여 성능 저하 없이 장기간 동안 효과적으로 기능을 계속합니다.
질화규소의 또 다른 주목할만한 특징은 열충격에 대한 저항성입니다. 용융 금속은 주조 중에 급격한 온도 변동을 겪을 수 있으며, 이로 인해 이러한 조건에 적합하지 않은 재료가 깨지거나 파손될 수 있습니다. 그러나 질화규소는 열충격에 매우 강하고 균열 없이 급격한 온도 변화를 견딜 수 있어 탈기 로터의 수명이 늘어나고 빈번한 교체 필요성이 줄어듭니다.
열적 및 기계적 특성 외에도 질화규소는 탁월한 내화학성을 나타냅니다. 용융 금속에는 탈기 로터에 사용되는 재료를 부식하거나 저하시킬 수 있는 염소, 황 또는 기타 반응성 원소를 비롯한 다양한 불순물이 포함될 수 있습니다. 질화규소의 화학적 불활성으로 인해 이러한 부식제의 영향을 받지 않고 까다로운 조건에서도 기능을 유지할 수 있습니다.
또한 질화규소 탈기 로터를 사용하면 공정 효율성이 향상되고 비용이 절감됩니다. 이러한 로터는 금속이나 낮은 등급 세라믹으로 만든 기존 로터보다 내구성이 뛰어나고 마모 및 부식에 강하기 때문에 유지 관리 및 교체 횟수가 더 적습니다. 이를 통해 주조소 및 금속 생산업체의 운영 비용이 절감됩니다. 또한, 가스 제거를 촉진하는 로터의 효율성은 탈기 공정을 더 빠르게 완료하여 전반적인 생산 효율성과 처리량을 향상시킬 수 있음을 의미합니다.
질화규소 탈기 로터의 장점은 단순한 작동 효율성 그 이상입니다. 또한 환경의 지속 가능성에도 기여합니다. 질화규소 로터는 용융 금속의 순도를 향상시킴으로써 더 많은 에너지와 자원을 소비하게 되는 추가 정제 공정의 필요성을 줄여줍니다. 따라서 질화규소의 사용은 금속 주조 작업이 환경에 미치는 영향을 줄이는 데 도움이 되므로 지속 가능한 제조 관행에 대한 수요 증가에 부응합니다.