وتعتمد أفضل مادة للبوتقة على المتطلبات المحددة لعملية الصهر، بما في ذلك نوع المعدن أو السبيكة التي يتم صهرها، ودرجة حرارة الصهر، والتفاعل الكيميائي بين المعدن ومادة البوتقة. بالنسبة للمعادن ذات نقطة الانصهار المنخفضة التي لا تتفاعل مع الكربون، مثل اليورانيوم والنحاس، تكون بوتقات الجرافيت مناسبة. بالنسبة للسبائك ذات النشاط الكيميائي العالي، يفضل استخدام البوتقات المصنوعة من أكسيد الكالسيوم أو الزركونيا المثبتة بأكسيد الإيتريوم. في التطبيقات الحديثة، غالبًا ما تُصنع البوتقات من المواد المركبة القائمة على الجرافيت، والتي يتم اختيارها لقدرتها على تحمل درجات الحرارة العالية ومقاومة التفاعلات الكيميائية مع المعدن المنصهر.
بوتقات الجرافيت:
تُعد بوتقات الجرافيت مثالية للمعادن التي لا تتفاعل مع الكربون ولها درجات انصهار منخفضة نسبيًا. الجرافيت مقاوم للغاية للصدمات الحرارية ويتميز بتوصيل حراري ممتاز، مما يجعله مناسبًا لدورات التسخين والتبريد السريعة. ومع ذلك، فإن بوتقات الجرافيت ليست مناسبة للمعادن التي تتأكسد في درجات حرارة عالية أو تتفاعل مع الكربون، حيث أن هذه التفاعلات يمكن أن تؤدي إلى تدهور البوتقة وتلويث المعدن.بوتقات أكسيد الكالسيوم أو أكسيد الإيتريوم الزركونيا المستقرة:
يتم اختيار هذه المواد لثباتها الكيميائي العالي ومقاومتها لدرجات الحرارة العالية. وهي مفيدة بشكل خاص للسبائك شديدة التفاعل، لأنها تقلل من التفاعل بين البوتقة والمعدن المنصهر، مما يقلل من خطر التلوث وتدهور البوتقة. يعمل التثبيت بأكسيد الكالسيوم أو أكسيد الإيتريوم على تعزيز المتانة والاستقرار الحراري للزركونيا مما يجعلها مناسبة للظروف القاسية.
المواد المركبة القائمة على الجرافيت:
غالبًا ما تستخدم البوتقات الحديثة المواد المركبة القائمة على الجرافيت نظرًا لأدائها المتفوق في البيئات ذات درجات الحرارة العالية. تم تصميم هذه المواد بحيث يكون لها محاذاة هيكلية محكومة من الجرافيت، مما يعزز قوتها الميكانيكية وخصائصها الحرارية. وهي متعددة الاستعمالات ويمكن تصميمها لتناسب مختلف أنواع الأفران وأحجامها، بدءًا من العمليات الصغيرة وحتى العمليات الكبيرة.
اعتبارات الاختيار:
