坩堝是用極耐(nài)火的材料(如粘土、石墨、瓷(cí)土或較(jiào)難熔化的金屬)所製的器皿或熔化罐。是為陶瓷深底的碗狀容器。當有固體要以(yǐ)大火加熱時,必須使用坩堝,因為它比玻璃器皿更能承(chéng)受高溫。坩(gān)堝使(shǐ)用時通(tōng)常會將坩堝蓋斜放在坩堝上,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(bān)需要架(jià)在泥(ní)三角上才能以火直接加熱。坩堝在鐵三角架上(shàng)用正放或斜放皆可,視需求可以自行安置。
坩堝加熱後不可立刻將其置於冷的金屬桌麵上,以(yǐ)避免它因急劇冷卻而破裂。也不可立即(jí)放在木質桌麵上,以避免燙壞桌(zhuō)麵或是引起火災。正確的作法(fǎ)為留置在鐵三角架上自然冷(lěng)卻,或是放在石棉網(wǎng)上令其慢慢冷卻,取用請通過坩(gān)堝鉗。
1、石墨坩堝
在石墨坩堝中,又有普型石墨坩堝與異型石墨坩堝及高(gāo)純石墨坩(gān)堝三種。各種(zhǒng)類型的石墨坩(gān)堝(guō),由於性能、用途和使用條件不同(tóng),所用的原料、生產方法、工藝技(jì)術和產品型號規格也都有所區別。石墨坩堝的主體原(yuán)料,是(shì)結(jié)晶形天然石墨。故它保持著天然右(yòu)墨原有的各種理化特性。即:具有良好(hǎo)的熱導性和耐高(gāo)溫性,在高溫使用過程(chéng)中,熱膨脹(zhàng)係(xì)數小,對急熱、急冷具有一定抗應變性能。對酸,堿性溶液的抗腐蝕性較強,具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性。
坩堝的型號規格(gé)較多,在應用(yòng)時不受生產規模、批量大小和熔煉物質(zhì)品種的限(xiàn)製,可任意(yì)選擇,適(shì)用性較強,並可保證(zhèng)被熔煉物質的純度。
石墨坩堝,因具有(yǒu)以上優良的性能,所以在冶金、鑄造、機械、化工等工業部門,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(jīng)濟效(xiào)果。
坩(gān)堝的(de)種(zhǒng)類大體分為三大類:
類煉銅坩堝,其規格(gé)“號”;
第二類為(wéi)煉銅合金坩堝,特圓形有100個號,圓形有100個(gè)號;
第三種煉(liàn)鋼用的坩堝,有100個號。
坩堝規格(大小),通常(cháng)是用順序號大小表示的,1號坩堝具有能熔化1000g 黃(huáng)銅(tóng)的容積,其重量為180g。坩堝在熔煉不同金屬或合金(jīn)時熔化量計算,可以坩堝的容(róng)重規格號,乘上相應(yīng)金屬和合金係數。
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,二是可塑性的耐火,三是經過煆燒(shāo)的硬質高(gāo)嶺土類骨架(jià)熟料。
近年來,開始采用耐高溫(wēn)的(de)合(hé)成材料,如:碳化(huà)矽、氧化鋁金剛砂及矽鐵等做坩堝(guō)的(de)骨架熟料。這種熟料對提高坩堝產(chǎn)品(pǐn)質量,增(zēng)強坩堝密(mì)度和機械強度有著(zhe)顯著效果。
2、鎳坩堝 適用於NaOH Na2O2、Na2CO3 NaHCO3以及含有有KNO3的堿性溶劑熔融樣品,不適用於KHSO4或NaHS04、K2S2O7或Na2S2O7等酸性溶劑以及含硫的堿性硫化物熔(róng)劑熔融樣品。
3、石(shí)英坩堝
可在1450度以下使用,分透明和不透明兩種。用電(diàn)弧法製的半透明石(shí)英坩(gān)堝是拉製大直徑單晶矽,發展大規模集成電路(lù)必不可少的基礎材(cái)料(liào)。當今(jīn),世界半導體(tǐ)工業(yè)發達已用此坩堝取代了小的透明石(shí)英坩堝。他具有高純度、耐溫性強、尺寸大精度高(gāo)、保溫性好、節約能源(yuán)、質量穩定等優點;不能和HF接觸,高溫時,極易(yì)和苛性堿及堿金屬的(de)碳酸鹽作用;適於用K2S2O7,KHSO4作(zuò)熔劑熔融樣品(pǐn)和用Na2S207(先在212度烘幹)作熔劑處理樣(yàng)品(pǐn)。
石英質脆,易(yì)破,使用時要注意,除HF外,普通稀無機酸可(kě)用作清洗液。
4、瓷坩堝
瓷坩堝可耐熱(rè)1200度左右,適用(yòng)於K2S207等酸性物質熔融樣(yàng)品,一般(bān)不能用於以(yǐ)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。瓷坩堝一般可用稀HCl煮沸清洗滌。
5、剛玉坩堝
剛玉坩堝是(shì)由多孔熔融氧化鋁組成,質堅而(ér)耐熔。適於用無水Na2C03等一些弱堿性物質作熔劑熔融樣品,不適於用Na 202、NaOH等強堿性物質(zhì)和酸性物質作熔劑(如K2S 207等)熔融(róng)樣。
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