Dotiertes Wolfram. Doppelte Standzeit.

Aus kriechbeständigem WVM fertigen wir Heizer für die Saphirzucht. Sie halten mehr als doppelt solange wie herkömmliche Heizer aus Wolfram.


Die Saphirzucht findet bei hohen Temperaturen von etwa 2100 °C statt. Beim Kyropoulos-Prozess werden meist Stabheizer aus reinem Wolfram verwendet. Oft müssen sie nach wenigen Zyklen ausgetauscht werden. Der Grund sind starke Versprödungen und Verformungen, die teilweise so stark sind, dass sich die Stäbe des Heizers berühren und es zu einem Kurzschluss kommt.

Wir haben einen Werkstoff, der in der Vergangenheit schon in der Lichtindustrie mit seinem Hochtemperaturverhalten punktete, für die Einkristallzucht weiterentwickelt. WVM: Das Material besteht aus reinem Wolfram mit sehr geringen Anteilen (30-70 ppm) an Kalium. Die Kriechbeständigkeit des Materials ist um ein Vielfaches besser als jene von reinem Wolfram. Das bestätigte kürzlich auch ein Durchbiegetest (Sag-Test) der Plansee-Werkstoffentwickler eindrucksvoll:

WVM im Test.

Wir haben den Einsatz unseres Materials bei hohen Temperaturen und verschiedenen mechanischen Beanspruchungen simuliert. Der Sag-Test zeigt: WVM biegt vier Mal weniger durch als reines Wolfram. Der Grund: Die Dotierung mit Kalium wirkt kriechstabilisierend. WVM hat ein stabileres und gröberes Gefüge als reines Wolfram. Auch diese Eigenschaft wirkt sich positiv auf die Kriechbeständigkeit des Materials aus.

 

Die Testbedingungen:
Temperatur: 2 100 °C, Dauer: 6 Stunden, max. Randfaserspannung: 22 MPa

Das Wichtigste über WVM
Schmelzpunkt3 420 °C / 3 693 K
Reinheit99,97 %
Thermischer Ausdehnungskoeffizient bei 20 °C4,2 · 10-6 m/(m·K)
Thermische Leitfähigkeit164 W/(m·K)
Elektrische Leitfähigkeit bei 20 °C18 · 106 [1/Ω·m)]


Und so verhält sich WVM im Vergleich zu reinem Wolfram:

EigenschaftWVM
Rekristallisationstemperatur
++
2000 °C bei 99,99 % Umformgrad
Duktilität
+
Hochtemperaturfestigkeit, Kriechfestigkeit
+
Bearbeitbarkeit/Verformbarkeit
+
Feinkörnigkeit
+
Wärmeleitfähigkeit
=
Elektronenaustrittsarbeit
=


= vergleichbar mit reinem W + größer als bei reinem W ++ viel größer als bei reinem W

WVM als Heizer in der Saphirzucht.

Stabheizer, Meshheizer und Blechheizer aus WVM beweisen vor allem bei Hochtemperaturprozessen wie der Saphirzucht ihre Formstabilität. Wo herkömmliche Wolfram-Heizer schon nach wenigen Zyklen ausgetauscht werden müssen, erreichen WVM-Heizer mühelos eine 2- bis-3-fache Lebensdauer.

Die Reinheit von WVM ist mit 99,97 % übrigens dieselbe wie jene von reinem Plansee-Wolfram. Und keine Sorge: Die Kaliumdotierung in WVM ist nicht flüchtig. So eignet sich das Material wie reines Wolfram auch für sehr sensible Hochvakuumprozesse.

 

Formfest und ultrarein: Schmelztiegel aus Wolfram.

Für die Saphirzucht hat Plansee nicht nur Heizeinsätze mit besonders langlebigen Heizern im Angebot. Das Unternehmen produziert auch die passenden gepresst-gesinterten Wolframtiegel. Sie haben eine ultra-glatte Oberfläche. Der Saphir lässt sich problemlos aus dem Tiegel ziehen und beschädigt die Tiegeloberfläche nicht. Das bedeutet für Hersteller von Saphir weniger teures und aufwändiges Nacharbeiten der Tiegeloberfläche. Die glatte Tiegeloberfläche ist weniger korrosionsanfällig gegenüber der Saphirschmelze. So sind die wiederverwendbaren Wolframtiegel noch länger im Einsatz.

Auch mit einer Dichte von über 93 % punktet der Wolframtiegel von Plansee. Damit bleibt der auch bei hohen Temperaturen und schnellen Temperaturwechseln garantiert formstabil. Damit nur lupenreiner Saphir den Schmelztiegel verlässt, setzt Plansee bei seinen Tiegeln auf einen hochreinen Produktionsprozess. Die gesamte Herstellung vom Metallpulver bis zum fertigen Tiegel findet im eigenen Unternehmen statt.

Präzise gefertigt.

Bei Plansee stimmt nicht nur die Materialqualität. Wir haben mehr als 90 Jahre Erfahrung im Bearbeiten von hochschmelzenden Metallen. Ob WVM-Heizer oder Tiegel für die Saphirzucht: Wir fertigen Ihr Produkt genau nach Ihren Vorgaben.

Weitere Produkte für Hochtemperaturprozesse.

Wir haben WVM übrigens nicht nur als Stabheizer für Sie im Angebot. Fragen Sie uns auch nach unseren formstabilen Abschirmblechen für Hochtemperaturöfen. Sie möchten einen energiesparenden Heizeinsatz für Ihren Ofen? Darauf sind wir spezialisiert. Unsere Ingenieure begleiten Sie von der ersten Zeichnung Ihrer Ofenbauteile bis zum fertigen Produkt. Schreiben Sie uns: led@plansee.com

Erfahren Sie mehr und finden Sie Ihren persönlichen Ansprechpartner:
Heizer für Hochtemperaturöfen
Wolfram-Tiegel für die Saphirzucht