بوتقة الجمجمة
طُوِّرت عملية بوتقة الجمجمة في معهد ليبيديف للفيزياء في موسكو لتصنيع الزركونيا المكعبة . [ 1 ] وقد تم اختراعها لحل مشكلة ارتفاع درجة انصهار الزركونيا المكعبة، مما يجعلها غير مناسبة حتى لبوتقات البلاتين .
باختصار، بتسخين مركز مكعب الزركونيا فقط، يتشكل "بوتقة" خاصة به من طبقاته الخارجية الباردة. ويُطلق على هذه الطبقات الخارجية اسم "الجمجمة" لتشكل غلافًا يحيط بالحجم المنصهر. يُسخّن مسحوق أكسيد الزركونيوم ثم يُترك ليبرد تدريجيًا. ويتم التسخين باستخدام الحث بترددات الراديو بواسطة ملف ملفوف حول الجهاز. يُبرّد الجزء الخارجي من الجهاز بالماء لمنع انصهار ملف الترددات الراديوية، ولتبريد السطح الخارجي لأكسيد الزركونيوم، وبالتالي الحفاظ على شكل مسحوق الزركونيوم.
بما أن أكسيد الزركونيوم في حالته الصلبة لا يوصل الكهرباء، توضع قطعة من معدن الزركونيوم داخل كتلة أكسيد الزركونيوم. وعندما ينصهر الزركونيوم، يتأكسد ويختلط مع أكسيد الزركونيوم المنصهر، وهو موصل للكهرباء ، ويتم تسخينه بواسطة الحث الكهرومغناطيسي بترددات الراديو.
عندما ينصهر أكسيد الزركونيوم من الداخل (ولكن ليس كليًا، إذ يجب أن يبقى السطح الخارجي صلبًا)، يقلّ تدريجيًا سعة ملف الحث بترددات الراديو، وتتشكل البلورات مع تبريد المادة. في الوضع الطبيعي، ينتج عن ذلك نظام بلوري أحادي الميل لأكسيد الزركونيوم.
للحفاظ على النظام البلوري المكعب ، يُضاف مُثبِّت، مثل أكسيد المغنيسيوم أو أكسيد الكالسيوم أو أكسيد الإيتريوم ، بالإضافة إلى أي مادة لتلوين البلورة. بعد أن يبرد الخليط، تُكسر القشرة الخارجية، ويُستخدم الجزء الداخلي من الكتلة لصنع الأحجار الكريمة .
مراجع
- ↑ شو، جيايو؛ لي، شيويون؛ جيانغ، شين؛ هي، تشينغبو؛ فانغ، يونغ تشنغ؛ تشانغ، داوبياو؛ هي، شويمي (1 ديسمبر 2009). "النمو الصناعي لبلورات الزركونيا المكعبة المستقرة بالإيتريا عن طريق عملية صهر الجمجمة" . مجلة العناصر الأرضية النادرة . 27 (6): 971-974 . Bibcode : 2009JREar..27..971X . doi : 10.1016/S1002-0721(08)60372-5 . ISSN 1002-0721 .
- هندسة السيراميك
- الاختراعات السوفيتية
- طرق نمو البلورات