في مجال علم المعادن، يعود تاريخ إنتاج بوتقة كربيد السيليكون المستخدمة في صهر المعادن غير الحديدية إلى ثلاثينيات القرن الماضي. تشمل عملياتها المعقدة سحق المواد الخام، والتجميع، والغزل اليدوي أو التشكيل بالدرفلة، والتجفيف، والحرق، والتزييت، والعزل المائي. وتشمل المكونات المستخدمة الجرافيت، والطين، وكلنكر البيروفيليت أو كلنكر البوكسيت عالي الألومينا، ومسحوق أحادي السيليكا أو مسحوق فيروسيليكون، والماء، ممزوجة بنسب معينة. مع مرور الوقت، أُضيف كربيد السيليكون لتحسين التوصيل الحراري والجودة. إلا أن هذه الطريقة التقليدية تستهلك طاقة عالية، وتطول دورة الإنتاج، وتُسبب فقدانًا وتشوهًا كبيرين في مرحلة المنتج شبه النهائي.
في المقابل، تُعدّ عملية تشكيل البوتقة الأكثر تطورًا اليوم هي الضغط المتوازن. تستخدم هذه التقنية بوتقة من الجرافيت وكربيد السيليكون، مع راتنج فينولي أو قطران أو أسفلت كعامل ربط، والجرافيت وكربيد السيليكون كمواد خام رئيسية. تتميز البوتقة الناتجة بمسامية منخفضة وكثافة عالية وملمس موحد ومقاومة عالية للتآكل. على الرغم من هذه المزايا، تُطلق عملية الاحتراق دخانًا وغبارًا ضارين، مما يُسبب تلوثًا بيئيًا.
يعكس تطور إنتاج بوتقات كربيد السيليكون سعي الصناعة المستمر نحو الكفاءة والجودة والمسؤولية البيئية. ومع تقدم التكنولوجيا، ينصب التركيز على تطوير أساليب لتقليل استهلاك الطاقة، وتقصير دورات الإنتاج، وتخفيف الأثر البيئي. ويستكشف مصنعو البوتقات مواد وعمليات مبتكرة لتحقيق هذه الأهداف، سعياً لتحقيق التوازن بين الأصالة والمعاصرة. ومع استمرار نمو الطلب على صهر المعادن غير الحديدية، ستلعب التطورات في إنتاج البوتقات دوراً حيوياً في رسم مستقبل علم المعادن.
وقت النشر: ٨ أبريل ٢٠٢٤