坩(gān)堝是用(yòng)極耐火的材料(如粘土、石墨、瓷土或較難熔化的金屬)所製的器皿(mǐn)或熔(róng)化罐。是為陶瓷(cí)深底的碗狀容器(qì)。當有固體要以大(dà)火加熱時,必須使用(yòng)坩堝,因為它比玻璃器(qì)皿(mǐn)更能承受高溫。坩堝使用時通常會將坩堝蓋斜放在坩堝(guō)上,以防止受熱物跳出,並讓空氣能自由進出以進行可能的氧化反應。因其底部很小,一般需要架在泥(ní)三角上才能以火(huǒ)直接加熱。坩堝在鐵三(sān)角架上用正放或斜放皆可,視需(xū)求可以自行安(ān)置。
坩堝加熱後不可立刻將其置於(yú)冷的金屬桌麵上(shàng),以避免它因急劇(jù)冷卻(què)而破裂。也不(bú)可立即放在木質桌麵上,以避免燙壞桌麵或是引起火災。正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,取用請通過坩堝鉗。
1、石墨坩堝
在石墨坩堝中,又有普型(xíng)石墨坩堝(guō)與異型石墨坩堝及高純石墨坩堝三種。各種類型(xíng)的石墨坩堝,由於性能、用途和使用條件不同,所用的原料、生產方法、工藝技術和產品(pǐn)型(xíng)號規格也都有所(suǒ)區別。石墨(mò)坩(gān)堝的主體原料(liào),是結晶形天然石墨。故它保持(chí)著天然(rán)右墨原有的(de)各種理化特性。即:具有良好的熱導性和(hé)耐高溫性,在高溫使用(yòng)過程中,熱膨脹係數小,對急熱、急冷具有一定(dìng)抗(kàng)應變性能。對酸,堿性溶液的抗腐蝕性較強,具有優良的化學穩定性(xìng)。
坩堝的型號規格較(jiào)多(duō),在(zài)應用時不受生產規模、批量大小和熔煉物質(zhì)品種的限製,可任意選擇,適用性較強,並可保(bǎo)證被熔煉物質的純度。
石墨坩堝,因具有(yǒu)以上優(yōu)良的性能,所以在冶(yě)金、鑄造、機械(xiè)、化工等工業部門,被廣(guǎng)泛用於合金工具鋼(gāng)的冶煉和有色金屬及其合金的熔煉。並有著較好的技術經濟效果。
坩堝的(de)種類大體分為三大類:
類煉銅坩(gān)堝,其規格“號”;
第(dì)二類為煉銅合金(jīn)坩堝,特圓形有100個號,圓形有100個(gè)號;
第三種煉鋼用的坩堝,有100個號。
坩堝(guō)規格(大小),通常是用順序號大小表示(shì)的,1號坩堝具有能熔化1000g 黃銅的容(róng)積,其重量為180g。坩堝在熔(róng)煉不同(tóng)金(jīn)屬或合金時熔化量計(jì)算,可以(yǐ)坩堝的容重規格號,乘上相(xiàng)應金屬和合金係數。
坩堝的生產原料(liào),可概括為三大類型:一是結(jié)晶質的天然石墨,二是可塑性的耐火,三(sān)是經過煆燒的硬質高嶺(lǐng)土類骨架熟料。
近(jìn)年來,開始采(cǎi)用(yòng)耐高溫的合成材料,如:碳化矽、氧化鋁金剛砂及矽鐵等做坩堝的骨架熟料。這種熟料(liào)對提高坩堝產品質量,增強坩堝密度和機械(xiè)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(róng)融樣品,不適用於KHSO4或NaHS04、K2S2O7或Na2S2O7等酸性溶(róng)劑以及含硫的堿(jiǎn)性硫化物熔(róng)劑(jì)熔融樣品。
3、石英坩堝
可在1450度以下(xià)使用,分透明和不透明兩種。用電弧法製的半透明石英(yīng)坩堝(guō)是拉製(zhì)大直徑單晶(jīng)矽,發展大規模集成電路必不可少的(de)基礎材料。當今,世界半(bàn)導體工業發達(dá)已用此坩堝取代(dài)了小的透(tòu)明石英坩堝。他具有高純度、耐溫性強、尺寸大精度高、保溫性好、節約能源、質量穩定(dìng)等優點;不能和HF接觸,高溫時,極易和苛性堿及堿金屬的碳酸鹽(yán)作用;適於用K2S2O7,KHSO4作熔劑熔融(róng)樣品和用Na2S207(先在212度烘幹)作熔劑處理樣品。
石英(yīng)質脆,易破,使用時(shí)要注意,除HF外,普(pǔ)通稀無機酸可用(yòng)作清洗液。
4、瓷坩堝
瓷坩堝(guō)可耐熱1200度(dù)左右,適用於K2S207等酸性物質熔融(róng)樣品,一(yī)般不能用於以Na0H、Na202、Na2CO3等堿性物質作熔劑(jì)熔融,以免腐蝕瓷(cí)坩堝。瓷坩堝不能和(hé)氫氟酸接觸。瓷坩堝一般可用稀HCl煮沸清洗滌。
5、剛玉坩堝
剛玉坩堝是由多(duō)孔熔融氧化(huà)鋁組成,質堅而耐熔。適於用無水Na2C03等一些弱堿(jiǎn)性(xìng)物(wù)質作熔劑熔融樣品(pǐn),不適於用Na 202、NaOH等強堿性物質和(hé)酸性物質作熔劑(如K2S 207等)熔融樣。
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