坩堝是用極耐火的材料(如粘(zhān)土、石墨、瓷土或較難熔化的金屬)所製的器皿或熔化罐(guàn)。是為陶瓷深底的碗狀容器。當有固(gù)體要以大火加熱時,必須使用坩(gān)堝,因為它比玻(bō)璃器皿更能承受高溫。坩堝使(shǐ)用時通常(cháng)會將坩堝蓋斜放在坩堝上,以防止受熱物跳出,並(bìng)讓空氣能自由進出以進行可能的氧化反應。因其底部很小,一般需要架在泥三角上才能以火直接加熱。坩堝在鐵三角架上用正放或斜放皆可,視需求可(kě)以自(zì)行安置。
坩堝加熱後不(bú)可立刻將其(qí)置於冷的金屬桌麵上,以(yǐ)避免它因急劇冷卻而破裂。也不(bú)可立即放在木質桌麵上,以(yǐ)避免燙壞桌麵或是引起火災(zāi)。正確的作法為留置在鐵三角架上自然冷卻,或是放在石棉(mián)網上(shàng)令其慢慢冷(lěng)卻,取用(yòng)請通過坩堝(guō)鉗。
1、石墨(mò)坩堝
在石(shí)墨坩堝中,又有普型石墨坩堝與異型(xíng)石墨(mò)坩堝及高純石墨坩堝三種。各種類型的石墨(mò)坩堝,由(yóu)於性能、用途和(hé)使用條件不同,所用的(de)原料、生產方法、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(jīng)形天然石墨。故它保持著天然右墨原(yuán)有的各種理化特性。即(jí):具有良好的熱導性和耐高溫性,在高溫(wēn)使用過程中,熱(rè)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(yè)的抗腐蝕性較(jiào)強,具有優良的化學穩定性。
坩堝的型號規格較多,在應用時不受生產規模、批量大小和熔煉(liàn)物質品種的限製,可任意(yì)選擇,適用性較強,並可保證被熔煉物質(zhì)的純度。
石墨坩堝,因具有(yǒu)以上(shàng)優良的性能,所以在冶金、鑄造(zào)、機械、化(huà)工(gōng)等工業部門,被(bèi)廣泛用於合金工具鋼的冶煉和有色(sè)金(jīn)屬及其合金的熔煉。並有著較好的技術經(jīng)濟效果。
坩堝的種類(lèi)大體分為三大類:
類煉銅坩堝,其規格“號”;
第二類為煉銅(tóng)合金坩堝,特圓形有100個(gè)號,圓形有100個號;
第三種(zhǒng)煉鋼用的(de)坩堝,有100個號。
坩堝規(guī)格(大小),通常(cháng)是用順序號大小表示的,1號坩堝具有能熔(róng)化1000g 黃銅的(de)容積,其重量為180g。坩堝在熔煉不同金屬或合金時(shí)熔化量計(jì)算,可以坩堝的容重規格號,乘上相應金屬和(hé)合金係數。
坩(gān)堝的生產原料,可概括為三(sān)大類型:一是結晶質的天然石墨,二是可塑性的(de)耐火,三是經過(guò)煆燒的硬質高嶺土類骨(gǔ)架(jià)熟料。
近年來,開始采用耐高溫的合成材料,如:碳(tàn)化矽、氧化鋁金剛砂及矽鐵等做坩堝(guō)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(hé)機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(róng)樣品,不(bú)適用於(yú)KHSO4或NaHS04、K2S2O7或Na2S2O7等酸性溶劑(jì)以及含硫的堿性硫化物熔劑熔融樣品。
3、石英坩堝
可在1450度以下(xià)使用,分透明和不(bú)透明兩種。用電弧法製的半透明石英坩堝是拉製(zhì)大直徑單晶矽,發展大規模(mó)集成電路必不可少的基礎材料(liào)。當今,世界半導體工(gōng)業(yè)發達已用此坩堝(guō)取代了小的透明石英坩堝。他具有高純度、耐(nài)溫(wēn)性強、尺寸大精度高、保溫性好、節約能源、質量穩定等優點;不能和(hé)HF接觸,高溫時,極易和苛性堿及堿金屬(shǔ)的碳酸鹽作用(yòng);適於用K2S2O7,KHSO4作熔劑熔(róng)融樣品和用Na2S207(先在212度烘幹)作熔劑處理樣品。
石英質(zhì)脆,易破,使用(yòng)時要注意(yì),除HF外,普通稀無機(jī)酸可用作清洗液。
4、瓷坩(gān)堝
瓷坩堝可耐熱1200度左(zuǒ)右(yòu),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(róng)劑(jì)熔融,以(yǐ)免腐蝕瓷坩堝。瓷坩堝不能和氫氟酸接觸。瓷坩堝一般可用稀(xī)HCl煮沸清(qīng)洗滌。
5、剛玉坩堝
剛玉坩堝是由多孔熔(róng)融氧化鋁組成(chéng),質堅而耐熔。適於用(yòng)無水(shuǐ)Na2C03等一些弱堿性物質作熔劑熔融(róng)樣品,不適於用Na 202、NaOH等強堿性物質和酸(suān)性物質作熔劑(如K2S 207等)熔融樣。