坩堝是用極耐火的(de)材料(如粘土、石墨、瓷土或較難熔化的金(jīn)屬)所製(zhì)的器皿或熔化罐。是為陶瓷深底的碗狀容器。當有固體要以大火加熱時,必須使用坩堝,因為它比玻璃(lí)器皿更能承受高溫。坩堝使用時通常會將坩(gān)堝蓋斜放在坩堝上,以防止受熱物跳出,並讓空氣能(néng)自由進出以進行可(kě)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。坩堝在鐵三角架上用正(zhèng)放或斜放皆可,視需求可以自(zì)行(háng)安置。
坩堝加熱後不可立刻將其(qí)置於冷的金屬桌麵上(shàng),以避免它因急劇冷卻而破裂。也不可立即放在木質桌麵上,以(yǐ)避免燙壞(huài)桌麵或是引起火災。正確的作法為留置在(zài)鐵三角架上自(zì)然冷卻,或是放在石棉網上(shàng)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(yǒu)普型(xíng)石墨坩堝與異型石墨坩堝(guō)及高純石(shí)墨坩堝三種。各種類型的石墨坩堝,由於性能、用途和使用條件不同,所用的(de)原料、生產(chǎn)方法、工藝技術和產品型號規格也都有所區別。石墨坩堝的主體原料,是結晶形天然石墨。故它保持著天然右墨原有的各種理化特性。即:具有良(liáng)好的熱導性和耐高溫性,在高溫使用過程(chéng)中,熱膨脹係數(shù)小,對急熱、急冷具有一定抗應變性能。對酸,堿(jiǎn)性溶液的抗腐蝕性較強,具有優良的化學穩定性。
坩堝的型號規格較多,在應用時(shí)不受生產規模、批量大小和熔煉物質品種的限製,可任意選擇,適用(yòng)性較強,並可保證被熔煉物(wù)質的純度(dù)。
石墨坩堝,因(yīn)具有(yǒu)以上優良的性能,所以(yǐ)在冶金、鑄造、機(jī)械(xiè)、化工等工業部(bù)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。並有著較好的技術經濟效果。
坩堝(guō)的種類大體分為三大類:
類煉銅坩堝,其規格“號”;
第二類為煉銅合金坩(gān)堝,特圓形有100個號,圓形(xíng)有100個號;
第(dì)三種煉鋼(gāng)用(yòng)的(de)坩堝,有100個號。
坩堝規格(大小),通常是(shì)用(yòng)順序號大小表示的,1號坩堝具有能熔化1000g 黃銅的容積,其(qí)重量為180g。坩堝在熔煉不同金屬或合金時熔化量計(jì)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(shì)結晶質(zhì)的天然石墨,二是可塑性的(de)耐火,三是經過煆燒的硬質(zhì)高嶺土類骨架(jià)熟料。
近年來,開始采用耐高溫的合成材料,如:碳化矽、氧化鋁金剛(gāng)砂(shā)及矽鐵等做(zuò)坩堝的骨架熟料。這種熟料對(duì)提高坩堝產品質量,增強坩(gān)堝密度和(hé)機械(xiè)強度有著(zhe)顯著效果。
2、鎳坩堝 適(shì)用於NaOH Na2O2、Na2CO3 NaHCO3以(yǐ)及含(hán)有有KNO3的(de)堿性(xìng)溶劑熔融(róng)樣品,不適用於KHSO4或NaHS04、K2S2O7或Na2S2O7等酸性溶劑(jì)以及含硫的堿性硫化(huà)物熔劑(jì)熔融樣品。
3、石英坩堝(guō)
可在1450度以下使用,分透明和不透明兩種(zhǒng)。用電弧法製的半透明石英坩堝是拉(lā)製大直徑單(dān)晶矽,發展大規模集成電路必不可少(shǎo)的基礎材料。當今,世界半導(dǎo)體工業發達已用此坩堝取代了小的透明石英坩堝。他具有高純(chún)度(dù)、耐溫性強(qiáng)、尺(chǐ)寸(cùn)大精度高、保溫性好、節約能源、質量(liàng)穩定等優點(diǎn);不能和HF接觸,高溫時,極(jí)易和苛性堿及堿金屬的碳酸鹽作用;適於用K2S2O7,KHSO4作(zuò)熔劑熔融樣(yàng)品和用Na2S207(先在212度烘(hōng)幹)作熔劑處理樣品。
石英質脆,易破,使用時要注意,除HF外,普通稀無機酸可用作清(qīng)洗液。
4、瓷坩堝
瓷坩堝可耐熱1200度左右,適(shì)用於K2S207等酸性物質(zhì)熔融樣(yàng)品,一般不能用於以Na0H、Na202、Na2CO3等堿性物質作熔(róng)劑熔融,以免腐蝕瓷坩堝。瓷(cí)坩堝不能和氫氟酸接觸。瓷坩堝一般可用稀HCl煮(zhǔ)沸清洗滌。
5、剛玉(yù)坩堝
剛玉坩堝是由多孔熔融氧(yǎng)化鋁組成,質堅而耐熔。適於用(yòng)無水Na2C03等一(yī)些弱(ruò)堿性物質作熔(róng)劑熔融樣品,不適於用Na 202、NaOH等強堿性物質和酸性物質作熔(róng)劑(如K2S 207等)熔融樣。
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