坩(gān)堝是用極耐火的(de)材料(liào)(如粘土、石墨(mò)、瓷土或較難熔化的金屬)所製的器皿或熔化罐。是(shì)為陶瓷深底的碗狀容器。當有固體要以大(dà)火加熱時,必須使用坩堝,因為它比玻璃器皿更能(néng)承(chéng)受(shòu)高溫。坩堝使用時通常會將坩堝蓋斜放(fàng)在坩堝上,以防止受熱物跳出,並(bìng)讓空氣能自由進(jìn)出(chū)以進行(háng)可能的氧化反應。因其底部很(hěn)小,一般需要架在泥三角上才能以火直接加熱。坩堝(guō)在鐵三角架上用正放或斜放皆可,視需求可(kě)以自行安置。
坩堝加熱後不可立(lì)刻將其置於冷的金屬桌麵上,以避免它因急劇(jù)冷卻(què)而破裂。也不可立即放在木質(zhì)桌麵上,以避免燙壞(huài)桌麵或是引起火災。正確的作法(fǎ)為留置在鐵三角架(jià)上自然冷卻,或是(shì)放在石棉網上令其慢慢冷卻,取用請(qǐng)通過坩(gān)堝(guō)鉗。
1、石(shí)墨坩堝
在石墨坩堝中,又有普型石墨坩堝與(yǔ)異型石(shí)墨坩堝及高純石墨坩堝三(sān)種。各種類型的石墨(mò)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(hé)產品型號規格也都有(yǒu)所區別。石(shí)墨坩堝的主體原(yuán)料,是(shì)結晶形天然(rán)石墨。故它(tā)保持著天然右墨原有的各(gè)種理化特性。即:具有良好的熱導性和耐(nài)高溫性,在高溫使用過程中,熱膨脹係數小,對急熱、急冷具(jù)有一定抗應變性能。對(duì)酸,堿性溶液(yè)的抗腐蝕性較(jiào)強,具有(yǒu)優良的(de)化學穩定性。
坩堝的型號規格較多,在應用時不受生產規模、批量大小和熔煉物質品種的限製,可任意選擇,適用性較強,並可保證被熔煉物質的純度。
石墨坩堝,因具有以上優(yōu)良的(de)性能,所以在(zài)冶金、鑄造、機械、化工等(děng)工業部門,被廣泛用於合金工具(jù)鋼的冶煉和有(yǒu)色金屬及其合金的熔(róng)煉(liàn)。並有著較好的技(jì)術經濟效果。
坩堝的種類大體分為三大類:
類煉銅坩堝,其規格“號”;
第(dì)二(èr)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(gān)堝,有100個號。
坩堝規格(大小),通常是用順序號大小表示的,1號坩(gān)堝具有能熔化1000g 黃銅的容積,其重量(liàng)為180g。坩堝在熔煉不同金(jīn)屬或(huò)合金時熔化(huà)量計算,可以坩堝的容重規(guī)格(gé)號,乘上相應金屬和合(hé)金係數。
坩堝(guō)的生產原料,可概括(kuò)為三大類型:一是結晶質(zhì)的(de)天然石墨,二是可塑性的(de)耐火(huǒ),三是經過煆燒的硬質高嶺土類骨架(jià)熟料。
近年(nián)來,開始采用耐高溫(wēn)的合(hé)成材料(liào),如:碳化矽、氧化鋁金(jīn)剛砂及(jí)矽鐵等(děng)做(zuò)坩堝的骨架熟料。這種熟料對提高坩堝產品(pǐn)質量,增強坩堝密度和機械強度有著顯著效果。
2、鎳坩(gān)堝(guō) 適用於(yú)NaOH Na2O2、Na2CO3 NaHCO3以及含有有KNO3的堿性溶劑熔融樣品,不適用於KHSO4或NaHS04、K2S2O7或(huò)Na2S2O7等酸性溶(róng)劑以及含硫的堿性硫化物熔劑(jì)熔融樣品。
3、石英坩堝
可在1450度以下使用,分透明和(hé)不透明兩(liǎng)種。用電弧法製(zhì)的半透明石英坩堝是拉製大直(zhí)徑單晶矽,發展大規模集成電路(lù)必不可少的基礎材料。當(dāng)今,世界半導體工業發達已用此坩堝取代了小(xiǎo)的透明石英坩堝。他具有(yǒu)高純度、耐溫性強、尺寸大精度高、保溫性好、節約能源、質量(liàng)穩定等優點;不能(néng)和HF接觸,高溫時,極易和苛性堿(jiǎn)及堿金屬的碳酸鹽作用;適於用K2S2O7,KHSO4作熔劑熔融樣品和用Na2S207(先在212度(dù)烘幹(gàn))作熔劑(jì)處理樣品。
石英質脆(cuì),易破(pò),使用時要注意,除HF外,普通稀(xī)無機酸可(kě)用作清洗液。
4、瓷坩堝
瓷坩堝可耐(nài)熱1200度左右,適用於K2S207等酸性物質熔融樣品,一般不能用(yòng)於以Na0H、Na202、Na2CO3等堿(jiǎn)性物(wù)質作熔劑熔融,以免腐蝕(shí)瓷坩堝。瓷坩堝不能和氫(qīng)氟酸接觸。瓷坩堝一般可用稀HCl煮沸清洗滌。
5、剛(gāng)玉坩堝
剛玉(yù)坩堝是(shì)由多孔熔融氧化鋁組成,質堅而(ér)耐熔。適於(yú)用無水Na2C03等一些弱堿性物質作熔劑熔融樣品,不適(shì)於用Na 202、NaOH等強堿性物質和酸性物(wù)質作熔劑(jì)(如K2S 207等)熔融樣。