坩堝是用極耐火的材料(如粘土、石墨、瓷(cí)土或較難熔化(huà)的金屬)所製的器皿或熔化罐。是為陶瓷深(shēn)底的碗狀(zhuàng)容器。當有固體要以大火加熱時,必須使用坩堝,因為它(tā)比玻璃器(qì)皿更能承受高溫。坩堝使用時通常會將坩堝蓋斜放在坩堝上,以(yǐ)防止受熱物跳出,並讓空氣能自由進出以(yǐ)進行可能的氧化反應。因其底部很小,一般需要架在泥三角上才能以火直接加熱。坩(gān)堝在鐵三角架上用正放或斜放皆可,視需求可以自行安置。
坩堝加熱(rè)後不可立刻將(jiāng)其置(zhì)於冷的金屬桌麵上,以避免它因急劇(jù)冷卻而破裂。也不可立即放(fàng)在木質桌麵上,以避免燙壞桌麵或是引起火災。正(zhèng)確的作法為留置在鐵三角架上自然冷卻,或是放在石棉網上令其慢慢冷卻,取用請通(tōng)過坩堝鉗。
1、石墨坩堝
在石墨坩(gān)堝中,又有普型石墨(mò)坩堝與異型石墨坩堝及高純石墨坩堝三種。各種類型的(de)石墨(mò)坩堝,由於性能、用途(tú)和(hé)使(shǐ)用條件不同,所用的原料、生產方法、工(gōng)藝技術和產(chǎn)品型號規格也都有所區別。石墨坩堝的(de)主體原料,是結晶形天然石墨。故它保持(chí)著天(tiān)然右墨原有的(de)各種理化特性。即:具有良好的熱導性和耐高溫性,在高溫使用過程中,熱膨脹係數小,對急熱、急冷具有一定抗應變性能。對酸,堿性溶液的抗腐蝕(shí)性較強,具有優良的化學穩定性。
坩堝的型號規格較多,在應(yīng)用時(shí)不受生產規(guī)模、批量大小和熔煉物質品種的限製,可任意(yì)選擇,適用(yòng)性較強,並可保證被熔煉(liàn)物質的純度。
石墨坩堝,因具有(yǒu)以上優良的性能,所以在冶金(jīn)、鑄造、機械、化工(gōng)等工業部門,被廣泛用於合金工具鋼的冶煉和有色金屬及其合金的熔煉。並有著較好的技術(shù)經濟效果。
坩堝的種類大體分為(wéi)三大類:
類煉(liàn)銅坩堝,其規格“號”;
第二類為煉銅合金坩堝,特圓形有100個號(hào),圓形有100個號(hào);
第三種煉鋼用的坩(gān)堝,有100個號。
坩堝規格(gé)(大小),通(tōng)常是用順序(xù)號大小表示的,1號坩堝(guō)具有能熔化1000g 黃銅的容積,其(qí)重量為180g。坩堝在熔煉不同金屬(shǔ)或合金時熔化(huà)量計算,可以坩堝的容重規格號,乘上相應金屬和合金係數。
坩堝的生產原料,可概括為三大類型:一是結晶質的天然石墨(mò),二(èr)是可塑性的耐火,三是經過(guò)煆燒的硬質高嶺土類骨架熟(shú)料。
近年來,開始采用耐高溫的合成材(cái)料,如:碳化(huà)矽、氧化鋁金剛砂及矽鐵等做坩堝的骨架熟料。這種熟料對提高坩堝產品質量,增強坩堝密度和機(jī)械強度有著顯著效果。
2、鎳坩堝 適用於NaOH Na2O2、Na2CO3 NaHCO3以及含有有KNO3的堿性溶劑熔融樣(yàng)品,不適用於KHSO4或NaHS04、K2S2O7或Na2S2O7等酸性溶劑以及含硫的堿性(xìng)硫化物熔(róng)劑熔(róng)融樣品。
3、石英坩堝
可在1450度以下使(shǐ)用,分透明和不透明兩種。用電弧法製的半透(tòu)明石英坩堝是拉製大直徑單晶矽,發展大規模集(jí)成電路必不可少的(de)基礎材料。當今,世界半導體工業發(fā)達已用此坩堝取代(dài)了小的透明(míng)石英坩堝。他具有高純度、耐溫性強、尺寸大精度高、保溫性好、節約能(néng)源、質量(liàng)穩定等優點;不能和HF接(jiē)觸(chù),高溫時,極易和苛性堿及堿金屬的碳酸鹽作用;適於用K2S2O7,KHSO4作熔(róng)劑熔融樣品和用Na2S207(先在212度(dù)烘幹)作熔劑處理樣品。
石英質脆(cuì),易破(pò),使用時要注(zhù)意,除HF外,普通(tōng)稀無機酸可(kě)用作清洗液。
4、瓷坩堝
瓷坩堝可耐熱1200度左右,適用於K2S207等酸性物質熔融樣品,一般不能用於以Na0H、Na202、Na2CO3等堿性物質作熔劑熔融,以免腐蝕(shí)瓷坩堝。瓷坩堝不能(néng)和氫(qīng)氟(fú)酸接觸。瓷坩堝一(yī)般可用稀HCl煮沸清洗滌(dí)。
5、剛玉坩堝
剛玉坩堝是由多孔熔融氧化鋁組成,質堅而耐熔。適於用無水Na2C03等一些弱(ruò)堿性物質作(zuò)熔劑熔融樣(yàng)品,不適於用Na 202、NaOH等強堿(jiǎn)性物(wù)質和酸性物質作熔劑(如(rú)K2S 207等)熔融樣。