[发明专利]由耐火金属构成的容器及其生产方法和用途

说明书

本发明涉及一种容器，该容器具有彼此连接的至少两个部分，所述至少两个部分至少在一些区域中通过热喷涂层来彼此连接。至少一个部分由耐火金属或耐火金属合金构成。根据本发明的设计能够使得在容器的形状和尺寸方面实现多样化，所述容器即使在高操作温度下对于陶瓷熔体仍是不可渗透的。

本发明涉及一种容器，该容器包括彼此连接的至少两个部分，至少一个部分由耐火金属或耐火金属含量＞80重量％的耐火金属合金构成。本发明还涉及一种生产容器的方法，该容器至少在一些区域中由耐火金属或耐火金属含量80重量％的耐火金属合金构成。

在本发明的上下文中，耐火金属用作周期表的第五族(钒、铌、钽)和第六族(铬、钼、钨)以及铼的材料的统称术语。除了别的之外，这些材料的性能是它们即使在高运行温度下仍具有出色的尺寸稳定性并且对许多熔融材料具有化学耐受性。因此，例如，由这些材料制成的容器被用于熔化玻璃、氧化物陶瓷和金属。

耐火金属通过熔炼还原技术或粉末冶金工艺技术而被加工成许多不同的产品。然而，通常的焊接方法(例如，TIG)只能够在某些情况下用于生产成品部分。这是由于焊缝或焊缝的热影响区因少量气体或晶粒粗化和偏析而脆化造成的。例如，在CN 202530198 U或EP 2 657 372 A1中描述了焊接的容器。除了已经提及的脆性大之外，由于在晶粒边界处偏析的氧气使熔融材料更容易渗透，因此耐腐蚀性也降低。

不导致气体吸收的连接方法(例如，电子束熔接)或不导致晶粒粗化的连接方法(例如，扩散焊接)非常昂贵和/或在可以相对于可能的几何结构使用它们的方面非常受限制。因此，用于熔化玻璃、氧化物陶瓷和金属的容器仅通过成形方法或粉末冶金净成形方法来以工业规模生产。然而，这些方法在工艺工程方面或经济方面具有缺点。例如，因为材料中固有的脆性，钨以及其合金不能够形成为大的容器。高度与直径的比率也受限制。在通过粉末冶金净成形方法生产的容器的情况下，还必须提及的是不利的产品性能。这些方法通常仅包括粉末压实和烧结，由此成分密度是约85％到95％。由于孔隙倾向于位于晶粒边界处，所以以此方式生产的容器常常对熔融材料具有不足的耐腐蚀性，这是因为熔融材料可以沿着因孔隙而变弱的晶粒边界渗透到外侧。

例如从WO2010/072566 A1已知一种有涂层的容器。在那里，由耐火金属生产的坩埚的内侧被至少部分地覆盖有在20℃至1800℃的温度范围内不经历任何相变的氧化材料的保护层。这代表了附加的生产步骤，因而没有解决在坩埚生产中遇到的问题。

因此，本发明的一个目标是提供一种不具有上文所描述的缺点的容器。具体而言，本发明的目标是提供一种具有优异的耐腐蚀性的容器，特别是对熔融陶瓷和熔融金属材料以及熔融盐具有晶粒边界耐腐蚀性的容器。

本发明的另一个目标是提供一种低成本地生产不可渗透的、耐腐蚀的容器的方法。

这些目标通过独立权利要求来实现。有利的实施方案被呈现在从属权利要求中。

在此使用“容器”来指代在其内部具有中空空间的成形部分，该中空空间特别用于将其内容物与其周围环境分开的目的。该容器例如通过盖可以是打开的或可关闭的。

在此情况下，该容器包括彼此连接的至少两个部分。至少一个部分由耐火金属或耐火金属含量80重量％的耐火金属合金构成。如已经提及的，术语耐火金属被用来指代周期表的第五族(钒、铌、钽)和第六族(铬、钼、钨)以及铼的材料。作为耐火金属合金的另一些优选组分将要提及的是高熔点陶瓷化合物，诸如例如氧化物，其优选地具有2000℃的熔点。铝、钛、锆、铪、钙、镁、锶、钇、钪和稀土金属构成的金属组的氧化物可以作为优选的氧化物来被引用。

优选的耐火金属含量优选地90重量％，特别是95重量％。将作为特别合适的耐火金属引用的是钼和钨。不具有其它合金成分的耐火金属或其中所有合金成分都选自该组耐火金属的耐火金属合金也代表本发明的一个优选实施方案。因此，特别是工业纯钼、工业纯钨或钼-钨合金适合于熔化氧化铝(例如，用于蓝宝石单晶提拉方法)。这里使用工业纯度指代具有通常与生产相关的杂质的金属。