坩堝是用極耐火(huǒ)的材料(如粘土、石墨、瓷土或較(jiào)難熔化的金屬)所製的器皿或熔化罐。是(shì)為(wéi)陶瓷(cí)深底(dǐ)的碗狀容(róng)器。當有固體要以大火(huǒ)加(jiā)熱時,必須使用坩(gān)堝,因為它比玻璃器皿更能承受(shòu)高溫。坩堝使(shǐ)用時通常會將坩堝(guō)蓋斜放在坩堝上,以防止受熱物跳出,並讓空(kōng)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(jià)在泥三角上才能以火直接加熱(rè)。坩堝在鐵三角架上用正放或斜放皆可(kě),視需求可以自行安置。
坩堝加熱後不(bú)可(kě)立刻將(jiāng)其置(zhì)於冷的金(jīn)屬桌麵上,以避免它因急劇冷卻而破(pò)裂。也(yě)不可立(lì)即放在木質桌麵上,以避免燙壞桌麵或是引起火災(zāi)。正確的作法(fǎ)為留置在鐵三角架上自然冷卻,或是放(fàng)在石棉網上令(lìng)其慢慢冷卻,取用請通過(guò)坩(gān)堝(guō)鉗。
1、石墨坩堝
在石墨坩(gān)堝中,又有普型石墨坩堝與異(yì)型石墨坩(gān)堝及高純石墨坩堝三種。各種類型的石墨坩堝,由於(yú)性能、用途和使用(yòng)條件不同,所用的原料、生(shēng)產方法、工藝技術和產品型號規格也都有所區(qū)別。石墨(mò)坩堝的主體原料,是結晶形天然石(shí)墨。故它保持著天然右墨原有(yǒu)的各種理化特性。即(jí):具有良(liáng)好的熱導性和耐高溫性,在高溫使用過程(chéng)中,熱膨脹係數小,對(duì)急熱、急冷具有一定抗(kàng)應變(biàn)性能。對酸,堿性溶液的抗腐蝕性較強,具有優良的(de)化學(xué)穩定性。
坩堝的型號規格較多,在應用時不受生產規模、批量大小和熔煉物質品種(zhǒng)的限製,可任意選擇,適用性較強,並可保(bǎo)證被熔(róng)煉物質(zhì)的純度。
石墨坩堝(guō),因具有(yǒu)以(yǐ)上優良(liáng)的性能(néng),所(suǒ)以在冶金、鑄造、機械(xiè)、化工等工業部門,被廣泛用於合金工具鋼(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(guō)的種類大體分為三大類:
類煉銅坩(gān)堝,其規格“號”;
第二類為煉銅合金坩堝,特圓形(xíng)有100個(gè)號,圓形有100個號;
第三種煉(liàn)鋼用的坩堝,有100個號。
坩堝規格(gé)(大小),通常是用順序號大(dà)小表示的,1號坩堝具有能熔化1000g 黃(huáng)銅的容積,其重量為180g。坩堝在熔煉不(bú)同金屬(shǔ)或合金時熔化(huà)量計算,可以坩堝的容重規格(gé)號,乘上相應金屬和合金係數。
坩堝的(de)生產原料,可概括為三大類型:一是結晶質的天然石墨,二是可塑性的耐火,三是經過煆燒的硬(yìng)質高嶺土類骨架熟(shú)料。
近年來,開始采用耐高溫的合成材料,如:碳化矽、氧化鋁金剛砂及矽鐵等(děng)做坩堝(guō)的骨架熟料(liào)。這種熟(shú)料對提高(gāo)坩堝產品質量,增強坩堝密度和機械強度有著顯著效果。
2、鎳坩堝 適(shì)用於NaOH Na2O2、Na2CO3 NaHCO3以及含有有KNO3的堿性溶劑熔(róng)融樣品,不適(shì)用於(yú)KHSO4或NaHS04、K2S2O7或Na2S2O7等酸性溶劑以及含硫的堿性硫化物熔劑熔融樣品。
3、石(shí)英坩(gān)堝
可在1450度以下使用,分透(tòu)明和不透明兩種。用(yòng)電弧法製的半透明石英坩堝是拉製大直徑單晶矽,發展大(dà)規(guī)模集成(chéng)電路必(bì)不可少(shǎo)的基礎材料(liào)。當今,世界(jiè)半導體工業發達已用此坩堝取代(dài)了小的透明石英坩堝。他具有(yǒu)高純度、耐溫性強、尺寸大精(jīng)度高、保溫性好、節(jiē)約能源、質量穩定等優點;不能(néng)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;適於用K2S2O7,KHSO4作熔劑熔融樣品和用(yòng)Na2S207(先在212度烘幹)作熔劑處理樣品。
石(shí)英質脆,易破,使用(yòng)時要注意,除HF外,普通(tōng)稀無機酸可用作清洗液。
4、瓷坩堝
瓷坩堝可耐熱(rè)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(xìng)物質作熔劑熔融,以免腐蝕瓷坩堝。瓷坩堝不能和氫氟酸接觸(chù)。瓷坩堝一般可用稀HCl煮沸清洗滌。
5、剛玉坩堝
剛玉坩堝是由多孔熔融氧化鋁組成,質堅而耐(nài)熔。適於用無水Na2C03等一些弱堿性物質作(zuò)熔劑熔融(róng)樣品,不適於(yú)用Na 202、NaOH等強堿性物(wù)質(zhì)和(hé)酸性(xìng)物質作熔劑(如K2S 207等)熔融樣。