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屬)所製的(de)器(qì)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(jiā)熱時,必須使用坩堝,因為它比玻璃器皿更能承受高溫。坩(gān)堝使用(yòng)時通常會將坩堝蓋斜放在坩堝上,以防(fáng)止受熱物跳出,並讓空(kōng)氣能自由(yóu)進出以進行可能的氧化反應。因其底部很小,一般需要架在(zài)泥三角上才能以火直接加熱。坩堝在(zài)鐵三角架上用正放或斜放(fàng)皆可,視需求可以自行安置。
坩堝加熱後(hòu)不(bú)可立刻(kè)將其置於冷的金屬桌麵上,以避免(miǎn)它因急劇冷卻而破裂。也不可立即放在木質桌麵上,以避(bì)免(miǎn)燙壞桌(zhuō)麵或是引起火災。正確(què)的作法為留置在(zài)鐵三角架上自然冷卻,或是放在石棉網上令其慢慢冷卻,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(shí)墨坩堝及高純石墨(mò)坩堝三種。各種類型的石墨坩堝(guō),由於性能、用途和使用條件不同,所(suǒ)用的原料、生產方法、工藝技術和產品(pǐn)型號規格也都有所區別。石墨坩堝的主體(tǐ)原料,是結(jié)晶形天然(rán)石墨。故它保(bǎo)持著天然右墨原有的各種理化特性。即:具有良好的熱導性(xìng)和耐高溫性,在高溫使用過程中,熱膨脹係數小,對急熱、急冷具有一定抗(kàng)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(guī)格較多,在應用時不受生產規模(mó)、批量大小和熔煉物(wù)質品種的限製,可任意(yì)選擇,適用(yòng)性較強,並可保證被熔煉(liàn)物質的純度。
石墨坩堝,因具有以上優良的性能,所以在冶(yě)金、鑄造、機(jī)械、化工等工(gōng)業部門,被廣泛用於合金工(gōng)具鋼的冶煉和有色(sè)金屬及其合金的熔煉。並有著較好的技術經(jīng)濟效果。
坩堝的種類大體分(fèn)為三大類(lèi):
類煉銅坩堝,其規格“號”;
第二類為煉銅合金坩堝,特圓形有(yǒu)100個號,圓形(xíng)有100個號;
第三種煉鋼用的坩堝,有100個號。
坩堝規格(大小),通常是用順(shùn)序號大小表示的,1號(hào)坩堝具有能熔化1000g 黃銅(tóng)的容積,其重(chóng)量為180g。坩堝在熔煉不同金屬或合(hé)金時(shí)熔化量計算,可以坩堝(guō)的容(róng)重規格(gé)號,乘上相(xiàng)應金(jīn)屬和合金係數。
坩堝的生產原料(liào),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(jīng)過煆燒的硬質高(gāo)嶺土類骨架熟料。
近年來,開始采用耐高溫的(de)合成材料(liào),如:碳化矽、氧(yǎng)化鋁金(jīn)剛砂及矽鐵等做坩堝的骨架熟料。這種熟(shú)料對(duì)提高坩堝產品質量,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劑熔融樣品。
3、石英(yīng)坩堝
可在1450度(dù)以下使用,分透明和(hé)不透(tòu)明兩種。用(yòng)電弧法製(zhì)的(de)半透明(míng)石英坩堝是拉製大直徑單晶矽,發展大規模集(jí)成電路必不可少的基(jī)礎材(cái)料。當今,世界半(bàn)導體工業發達已(yǐ)用此坩堝(guō)取代了小的透明石英坩堝。他具有高純度、耐溫性強、尺寸大精度高、保溫性好、節(jiē)約(yuē)能(néng)源、質量穩定等優(yōu)點;不能和HF接觸,高溫時(shí),極易和苛性堿及堿金屬的碳酸鹽作用;適於用K2S2O7,KHSO4作熔劑熔融樣品(pǐn)和用Na2S207(先在212度烘幹)作熔劑處理樣品(pǐn)。
石英質脆,易破,使用時要注意,除HF外,普(pǔ)通稀無機酸可用作清洗液。
4、瓷坩堝(guō)
瓷坩(gān)堝可耐(nài)熱1200度左右,適用於K2S207等酸性物質熔融樣品(pǐn),一般不能用於以Na0H、Na202、Na2CO3等堿(jiǎn)性物質(zhì)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
剛玉坩堝是由多孔熔融氧化鋁組成,質堅而耐熔。適於用無水Na2C03等一些弱堿性物質作(zuò)熔劑熔融樣品,不適於用Na 202、NaOH等強堿性物(wù)質和酸性物質作熔劑(如K2S 207等)熔融樣。
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