יציקת חול זירקון להשקעה

מה הכוונה ב"יציקת השקעות"?

יציקת השקעה, המכונה גם יציקת שעווה אבודה, כוללת את התהליכים של דחיסה של שעווה, תיקון שעווה, יצירת עצים, טבילת תרחיף, המסת שעווה, יציקת נוזל מתכת וטיפול לאחר מכן. יציקת שעווה אבודה היא שימוש בשעווה ליצירת תבנית שעווה של החלק המיועד ליציקה, ולאחר מכן מצופה תבנית השעווה בבוץ, שהיא תבנית הבוץ. לאחר ייבוש תבנית החימר, תבנית השעווה הפנימית מותכת במים חמים. לאחר המסת תבנית השעווה, תבנית החימר מוציאה ונאפית לתבנית קרמית. לאחר שריפתה. כאשר תבנית החימר מיוצרת בדרך כלל, משאירים את פתח המזיגה, ולאחר מכן יוצקים את המתכת המותכת דרך פתח המזיגה, ולאחר קירור, מיוצרים החלקים הנדרשים.

מהם סוגי החומרים השונים שניתן להשתמש בהם לייצור תבנית חול ליציקה?

חול יציקה משמש לייצור יציקות חול, על פי נתונים סטטיסטיים רלוונטיים, בכל ייצור של טון אחד של יציקות מתאימות, יש צורך לחדש את כמות החול כטון אחד, ועם הביקוש הגובר ליציקות בעלות ביצועים גבוהים בתעשיות הרכב, הרכבת, התעופה והחלל, היקף הביקוש בשוק למוצרי יציקה ממשיך לגדול, וכיום, החול המשמש ליציקה הוא חול סיליקה וחול שאינו סיליקה בשתי קטגוריות.
1. חול סיליקה: הרכב המינרלים העיקרי הוא SiO2
חול סיליקה טבעי: משמש ליציקות מסגסוגות לא ברזליות, חלקי ברזל יצוק וחול ליבה לחלקי פלדה יצוקה קטנים ובינוניים.
חול סיליקה טבעי נבחר: משמש לסוגים שונים של חול מעוצב וחול ליבה עם חומר אורגני כמקשר.
חול סיליקה מלאכותי: משמש לחול תבניות וליבות של חלקי פלדה יצוקה.
2. חול שאינו סיליקה.
חולות ליציקה הם חול גיר, חול קוורץ, חול קורונדום, חול חרסית, חול זירקוניום וכו'. ישנם סוגים נוספים ושימושים שונים.
חומרי גלם של חול יציקה הם
חול גיר
הוא עשוי מאבן גיר כתושה, וההרכב המינרלי העיקרי שלו הוא CaCO3, המשמש לחול התבנית ולחול הליבה של חלקי פלדה יצוקה.
חול קוורץ
זהו חומר גרגירי העשוי מקוורציט, אשר עובר כתישה ועיבוד. צבעו לבן חלבי או שקוף ונמצא בשימוש נפוץ בתחומי היציקה, חומרים חסיני אש, טיפול בזהב והתעשייה הכימית.
חול קורונדום
הרכב המינרלים העיקרי הוא α-Al2O3, המשמש כחומר קליפה לתבניות היתוך ויציקות קרמיות.
חול חימר
הוא מסווג בעיקר לפי תכולת החימר של החול המקורי, אין דרישה ספציפית לתכולת קוורץ, אך תכולת החימר צריכה להיות פחות מ-50%, ונמצאת בשימוש נפוץ ביציקות מתכת לא ברזליות.

היתרונות של יציקת השקעה בחול זירקון

חול זירקוניה אינו רק מינרל חשוב לזיקוק מתכות זירקוניום והפניום, אלא גם משמש בכמויות גדולות ישירות בתעשיות הקרמיקה והיציקה. זירקוניום הוא מתכת קשה בצבע כסוף-לבן עם נקודת התכה של 1852 מעלות צלזיוס ונקודת רתיחה של 4370 מעלות צלזיוס. יש לו סדרה של תכונות מצוינות כגון רעילות נמוכה, עמידות בפני קורוזיה, תכונות מכניות טובות ופלסטיות בטמפרטורות גבוהות, עמידות בפני קורוזיה ותכונות גרעיניות מיוחדות, ולכן מתכת זירקוניום והפניום וסגסוגותיה נמצאות בשימוש נרחב בתעשיות התעופה וחלל, תעופה, אנרגיה אטומית, אלקטרוניקה, מטלורגיה, כימיה, אנרגיה, תעשייה קלה, מכונות ורפואה. בנוסף, לתרכובות חול זירקוניה ודו-חמצני זירקוניום יש גם תכונות פיזיקוכימיות מצוינות, נקודת התכה גבוהה, חוסר סבילות בטמפרטורה גבוהה, פירוק קשה, התפשטות נמוכה, מוליכות תרמית גבוהה, לא מסתננת בקלות על ידי מתכת מותכת, מקדם שבירה גבוה ועמידות גבוהה בפני קורוזיה, ולכן הן משמשות בכמויות גדולות בתעשיית היציקה, תעשיית הקרמיקה ותעשיית החומרים החסיני אש.
חול זירקון (זירקוניה) משמש בחומרים חסיני אש (לבני קורונדום זירקוניה, סיבי זירקוניה חסיני אש), חול יציקה ליציקה (חול יציקה מדויק), כלי אמייל מדויקים, וגם בייצור זכוכית, מתכת (ספוג זירקוניום) ותרכובות זירקוניום (זירקוניום דיאוקסיד, זירקוניום כלוריד, נתרן זירקונט, אשלגן פלואורוזירקונט, זירקוניום סולפט וכו'). ניתן להשתמש בו לייצור לבני זירקון לכבשני זכוכית, לבני זירקון לחביות פלדה, חומרי דחיסה וחומרי יציקה; ניתן להוסיף אותו לחומרים אחרים כדי לשפר את תכונותיהם, כגון קורדיריט סינתטי עם חול זירקון כדי להרחיב את טווח הסינטור של קורדיריט מבלי לפגוע ביציבות הלם תרמי שלו; חול זירקון מתווסף ללבני אלומינה עתירות חומר כדי לייצר לבני אלומינה עתירות חומר עמידות בפני התכתשות עם יציבות הלם תרמי גבוהה בהרבה; ניתן להשתמש בו גם כדי להפיק ZrO2. חול זירקון יכול לשמש ליציקה. חול גולמי באיכות גבוהה, אבקת חול זירקון היא המרכיב העיקרי בציפויי יציקה.

החסרונות של יציקת חול זירקון להשקעה

1. דיוק היציקה מוגבל. עקב תהליך יציקת ההשקעה, חספוס פני השטח של היציקה מושפע, כך שדיוק היציקה מוגבל.
2. עלות גבוהה יותר. עלות יציקת חול זירקון גבוהה יותר מתהליכים אחרים, וזאת בשל העובדה שיציקת חול זירקון דורשת דיוק גבוה יותר, ותהליך בעל דיוק גבוה יותר דורש קלט רב יותר.
3. החומר מוגבל. יציקת חול זירקון יכולה לשמש רק ליציקת חומרים לא מתכתיים, לא ליציקת חומרים מתכתיים.

ההגדרה של יציקת השקעה בחול זירקון

עם חומציות נמוכה, נקודת התכה גבוהה ויכולת להיקשר לכל חומרי הקישור של חול אנאורגניים, חול זירקון יכול לשמש כמצע יציקה ליציקת חול ויציקת השקעה. עם התפתחות תעשיית יציקת הדיוק המקומית, הביקוש לחול זירקוניה בתחום היציקה צפוי להמשיך ולגדול, מה שיניע עוד יותר את הביקוש בשוק חול הזירקוניה.
מבחינת חומרים חסיני אש, חול זירקון יכול לשמש לייצור לבני זירקון, לבני קורונדום זירקון, לבני מוליט זירקוניום וכו'. עם ההתאוששות הכלכלית ופיתוח העיור בכלכלות מתפתחות כמו גם בשווקי הבנייה התעשייתיים והמסחריים, הביקוש לחומרים חסיני אש צפוי גם הוא להמשיך ולגדול. הביקוש למוצרי חול זירקוניה במגזר החומרים החסיני אש צפוי גם הוא להמשיך ולגדול.
בנוסף, ניתן לעבד חול זירקוניה ליצירת תרכובות זירקוניום רבות כגון תחמוצת זירקוניום כלוריד, זירקוניום סולפט, זירקוניום קרבונט בסיסי ואמוניום זירקוניום קרבונט, אשר ניתן להשתמש בהן בתעשיית הקוסמטיקה, דפוס, צבעים ודיו, בין היתר. ניתן להשתמש בזירקוניום גם כזירקוניום קוטבי גרעיני, כחומר מעטפת דלק גרעיני, צינורות לחץ, רכיבי תמיכה לאזור פעיל וליבות דלק גרעיני.

תהליך יציקת השקעות חול זירקון

לתהליך יציקת השקעות מגוון יתרונות: איכות פני שטח טובה, דיוק מימדי גבוה, מתאים לצורות מורכבות, ניתן להשתמש בו עבור מגוון סגסוגות, גמישות באצוות ייצור, כך שתהליך יציקת השקעות נמצא בשימוש נרחב יותר ויותר. קונכיות ישנות מיציקת השקעות מכילות כמות גדולה של "אבקת חול" לא נכונה, מה שמהווה משאב פוטנציאלי. לכן, הפרדת חול ההצמדה (אבקה) מהקונכיות הישנות של יציקת השקעות לשימוש יכולה לא רק להקל על הביקוש המקומי, אלא גם להפחית את בזבוז משאבי הקרקע ולהגן על הסביבה, וזהו טיפול משמעותי.
התוצאות מראות שתהליך טוב יותר להפרדת חול קשור מהקליפות הישנות של יציקת היתוך הוא: הקליפות הישנות באמצעות מיון ידני, שטיפה מגנטית להסרת פסולת, ריסוק, ניפוי, החלק הגס יותר של טחנת מוטות, כך שנוצר רק חול בריטי שגוי, ולאחר מכן סינון נוסף, סינון חומר החול תחילה הפרדה מגנטית להסרת חלק מהברזל, ולאחר מכן בחירה חוזרת, ציפה. אם תכולת הברזל של חול בריטי שגוי גבוהה מדי, ניתן לבצע שטיפה חומצית כדי להפיל את החול הבריטי השגוי בדרך התהליך. לאחר מכן, חול בריטי שגוי לשטיפה, ייבוש, כלומר לקבל חול בריטי שגוי. החול הבריטי הקשור המופרד יכול להגיע לתקן משני. בשל גודלו הקטן של אבקת יינג שגוי, לא ניתן להפריד את הבחירה החוזרת והציפה. שיטת הטחינה לטחנת מוטות טובה, זמן טחינה 10 דקות, ריכוז טחינה 60%. תנאי הניסוי לבחירה חוזרת הם 11 ליטר/דקה של זרימת מי הזנה, 15.5 ליטר/דקה של זרימת מי שטיפה, ונטייה צידית של המצע ב-3 אינץ'. ציפה עם נתרן דודציל בנזואט כחומר לכידה, עם סקוקטנול כווסת, ללא מעכב, ה-pH הנדרש הוא 5.5, זמן ערבוב הוא 4 דקות, ניתן להשתמש בו לצורך ציפה של חומר חול שצריך להיות בין 80 ~ 325 רשת.

שימוש בחול זירקון

שימושים באבקת זירקוניה חולית
1. תעשיית היציקה
חול זירקוניה (אבקה) משמש בדופן העבה של חלקי פלדה יצוקים גדולים ובמסך של יציקות סגסוגת פלדה שונות, מכיוון שחומר שכבת השטח משפיע על זיקוק הגרעין, ולכן חול זירקוניה (אבקה) הוא חומר עקשן טוב לייצור קליפות, המשמש לעתים קרובות כהכנת שכבת השטח וחומר לפיזור חול.
2. תעשיית חומרים חסיני אש
ניתן להשתמש בחול זירקון לייצור לבני זירקון, לבני זירקוניה קורונדום מותכות באופן אלקטרו, לבנים מסונטרות, לבני בולען, חומרי כתישה של זירקוניום לכבשני זכוכית וחומרי יציקה.
3. תעשיית הקרמיקה
עם מקדם שבירה גבוה של 1.93-2.01 ויציבות כימית, אבקת קוורץ זירקוניום היא אמולסיה מצוינת וזולה, הנמצאת בשימוש נרחב בייצור קרמיקה אדריכלית מגוונת, קרמיקה סניטרית, קרמיקה לשימוש יומיומי וקרמיקה מלאכת יד וכו'. היא נמצאת בשימוש נרחב בעיבוד וייצור של זיגוג קרמי, ויש לה יישומים רבים. אבקת קוורץ זירקוניום נמצאת בשימוש נרחב בייצור קרמיקה, אך גם בשל יציבותה הכימית הטובה, ולכן אינה מושפעת מאווירת השריפה של הקרמיקה, ויכולה לשפר משמעותית את תכונות ההדבקה של זיגוג הקרמי ולשפר את קשיות הזיגוג הקרמי.
4、תעשיית הציפויים
לאבקת קוורץ זירקוניום יכולת קירור חזקה ליציקות, חול עמיד בפני הדבקה, יכול למנוע ביעילות פגמים במשטח של יציקות, פני השטח של יציקות בהירים ונקיים, קלים לניקוי. הוא מתאים לחלקי פלדה יצוקה גדולים ובינוניים וחלקי ברזל יצוק ויציקות מסגסוגות לא ברזליות.
5、תעשיית הזכוכית
ניתן להשתמש בו בייצור שפופרות תמונה צבעוניות בתעשיית הטלוויזיה וזכוכית מתחלבת בתעשיית הזכוכית.
6, תעשייה כימית
אבקת קוורץ זירקוניום יכולה לשמש כחומרי גלם לקוסמטיקה, מלט, שימור מזון, שיזוף וסיבים (לייצור סיבים מעכבי בעירה).

סוגי חול זירקון

חול זירקון (זירקון) מיוצר כחומר פרמרלי בסלעי מגמה שונים. ניתן להעשיר אותו בסלעים אלקליים ופגמטיטים אלקליים, עם מקורות ידועים בדרום נורבגיה ובאורל הרוסי. זירקון מועשר לעתים קרובות גם בעפרות סחף. זירקון איכות אבני החן החשוב בעולם מיוצר בלאוס, קמבודיה, מיאנמר ותאילנד. זירקון הוא חומר הגלם המינרלי החשוב ביותר להפקת זירקוניום והפניום, ומשמש גם בתעשיות הביטחון והחלל. חול זירקון (זירקון) הוא מינרל סיליקט, שניתן לחלק אותו לשני גרסאות, סוג גבוה ונמוך, בהתאם לתכונותיו הפיזיקליות ולהרכבו הכימי. רוב הגבישים עם התגבשות מלאה הם "סוג גבוה"; אלו עם גבישים דלים מאוד או ללא גבישים הם "סוג נמוך". ישנם גם שלושה סוגים: גבוה, בינוני ונמוך. עם זאת, מבחינת ערך אבני החן, הסוג הגבוה הוא בעל ערך רב יותר.
חול זירקון (זירקון) הוא האבן השנייה בעלת השבירה הטובה ביותר אחרי יהלום מבחינת מקדם שבירה ובעל ערך פיזור גבוה. זירקון נמצא בשימוש נפוץ בצבעים חסר צבע, חום-אדמדם, חום-אדמדם וירוק. עם זאת, הצבעים הפופולריים ביותר הם כחול וחסר צבע, כאשר כחול הוא בעל הערך הרב יותר ובדרך כלל מטופל בחום מלאכותי. אבני זירקון רבות בשוק מטופלות בחום ולאחר מכן מובאות למכירה. הסיבה לכך היא שהאבנים המטופלות יפות יותר ומשווקות טוב יותר מהאבנים המקוריות. לחול זירקון (זירקון) מערכת גבישים טטרגונלית עם a0=0.662nm ו-c0=0.602nm; Z=4. המבנה כולל Zr ו-Si המסודרים בפאזה לאורך ציר c לתאים טטרגונליים במרכז הגוף. ניתן לראות את מבנה הגביש כנוצר על ידי חיבור של טטרהדרונים [SiO4] ודודקהדרונים משולשים [ZrO8]. הדודקהדרונים המשולשים [ZrO8] מחוברים בחוזקה בכיוון ציר b בצורה קו-פריזמטית. גביש ביפירמידלי טטרגונלי מורכב מסוג D4h-4/mmm (L44L25PC). הגבישים הם ביפירמידליים טטרגונליים, עמודיים ולוחיים, והמורפולוגיה קשורה קשר הדוק להרכב. המונומורפים העיקריים: עמודה טטרגונלית m, a, ביפירמידליים טטרגונליים p, u, ביפירמידליים טטרגונליים מורכבים x. ניתן ליצור אותם כדי ליצור דו-גבישים דמויי ברך. ניתן לחבר אותם לאיטריום פוספט בצורה רגילה.

מפרט חול זירקון

המפרט של חול זירקון הוא בעיקר כדלקמן: 10/20#, 30/60#, 60/120#, 120/240#, 240/500#, 500/850#, 850/1200#, 1200/2000#, 2000/3000#, וכו'.

איפה קונים חול זירקון?

ניתן לרכוש חול זירקון בחנויות לציוד רכב, חנויות מכונות וציוד, חנויות לחומרי בניין וכו'.

האם חול זירקון מסוכן?

חול זירקון, כמו סלעים ועפרות רבים אחרים, הוא חומר רדיואקטיבי טבעי (NORM) ומשמש ביישומים רבים כגון אריחים, חדרי אמבטיה, יציקה וחומרים עקשן, שתלים רפואיים, מוצרי אלקטרוניקה צרכניים וייצור חלקי מנועי סילון.
לחול זירקון יש רמת רדיואקטיביות נמוכה, בדומה לחומרים רדיואקטיביים טבעיים אחרים כמו גרניט. קרינה יכולה לנבוע הן מבפנים והן מבחוץ וניתן להגן עליה על ידי נקיטת אמצעים פשוטים מתאימים להגנה על אנשים.
מקורות אפשריים של קרינה חיצונית. שיעורי מינון קרינת גמא סביב חול זירקון בתפזורת נמוכים יחסית, בדרך כלל בטווח של 1-2 מיליסוורט לשעה. מיליסוורט היא יחידת מדידה של מינון קרינה השווה למיליונית הסיוורט. מינון הקרינה שאדם מקבל תלוי בעוצמת המקור, במרחק מהמקור ובזמן החשיפה לקרינה. מדי קרינה משמשים בדרך כלל למדידת מינון קרינה.

מקורות אפשריים של קרינה חיצונית
שיעורי מינון קרינת גמא סביב חול זירקון בתפזורת נמוכים יחסית, בדרך כלל בטווח של 1-2 מיליסוורט לשעה. מיליסוורט היא יחידת מדידה של מינון קרינה השווה למיליונית הסיוורט. מינון הקרינה שאדם מקבל תלוי בעוצמת המקור, במרחק מהמקור ובזמן החשיפה לקרינה. מכשירי מינון משמשים בדרך כלל למדידת מינון קרינה.

מקורות אפשריים של קרינה פנימית
חלקיקי חול זירקון גדולים מדי מכדי שניתן יהיה לשאוף אותם ישירות על ידי בני אדם, אך אבק שנוצר במהלך תהליך הטחינה היבשה של חול זירקון עשוי להישאב ישירות. חלקיקי אבק עדינים עשויים להיווצר בעת הפרדת חול זירקון מחול מינרלי או במהלך טיפול בכמות גדולה. קרינה פנימית עשויה להיגרם גם על ידי בליעה דרך הפה, אך נדרשת צריכה גדולה מאוד כדי להשיג מינון קרינה מדידה.

כיצד לשלוט באיכות של יציקות השקעה?

1. בחירה נכונה של חומרי יציקה. יש לבחור חומרי יציקה בעלי תכונות מכניות טובות ועמידות בפני קורוזיה כדי להבטיח את איכות יציקות המותכות.

2. יש לאמץ טכנולוגיית ותהליך סבירים לייצור תבניות. בהתאם לצורה, לגודל ולמבנה של יציקות שונות, יש להשתמש בטכנולוגיית ותהליך של יציקת תבניות מותכות כדי להבטיח את איכות היציקה.

3. אימוץ טכנולוגיית בקרת איכות יעילה. יש להשתמש בבדיקות מעבדה של התכונות המכניות של היציקות ובבדיקת איכות פני השטח ואיכות המבנה של יציקות המותכות כדי להבטיח שאיכות היציקות עומדת בדרישות.

4. שימוש בתהליך טיפול בחום מתאים. לאחר הוצאת יציקות המותכות מהיציקה, יש להשתמש בתהליך טיפול בחום מתאים כדי לשפר את הביצועים ואיכות היציקות בהתאם לביצועי חומר היציקה ולדרישות המבנה והביצועים של היציקות.