坩堝是用極耐(nài)火的材料(如粘土、石(shí)墨、瓷土或較難熔化的金屬)所製的器皿或熔(róng)化罐。是為陶瓷深底的碗狀容器。當有固體要(yào)以大火加熱時,必須使用坩堝,因為它比玻璃(lí)器(qì)皿更能承受高溫。坩堝使用時通常會將坩堝蓋斜放在坩堝上,以(yǐ)防止受熱物(wù)跳出(chū),並讓空氣能自由(yóu)進出以進行可能的氧(yǎng)化反應。因其底部很小,一般需要架在泥三角上才能以(yǐ)火直接加熱。坩(gān)堝在鐵三角架上用正放或斜放皆可,視需求可以自行安置。
坩堝加熱後不可立刻(kè)將其置於冷的金屬(shǔ)桌麵上,以避免它因急(jí)劇冷卻而破裂。也不(bú)可立即(jí)放在木質桌麵上,以避(bì)免燙壞桌麵或是引(yǐn)起(qǐ)火災(zāi)。正確的作法為留置在鐵三角架上自然(rán)冷卻,或是放在石棉(mián)網上令其慢慢冷卻,取用請通過(guò)坩堝鉗。
1、石墨坩堝
在石墨坩堝(guō)中,又有普(pǔ)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(zhǒng)類型的石墨坩堝,由於性能、用途和使用條件不同,所用的原料、生產方法、工藝技術和產品型(xíng)號規格也都有所區別。石墨坩堝(guō)的主體原料,是(shì)結(jié)晶(jīng)形天然石墨。故它保持著天然右墨原有的各種理化特性。即:具有良好的(de)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,具有優良的化學穩定性。
坩(gān)堝的型號規格較多(duō),在(zài)應用時(shí)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(jiào)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,所以在冶金、鑄造、機械、化工等工業部門,被廣泛用於合金工(gōng)具鋼的冶煉和有色金屬及其合金(jīn)的熔煉。並有著(zhe)較好的技術經濟效(xiào)果。
坩堝的種類大體分為三大類(lèi):
類煉銅坩(gān)堝,其(qí)規(guī)格“號”;
第二類為煉銅合金坩堝,特圓(yuán)形有100個號,圓形有100個號;
第三種煉鋼用(yòng)的坩堝,有100個號。
坩(gān)堝規格(大(dà)小),通常是用(yòng)順(shùn)序號大小表示的,1號坩堝(guō)具(jù)有能熔化1000g 黃銅的容積,其重量為180g。坩堝(guō)在熔煉不(bú)同金屬或合金時熔化量計算(suàn),可以坩堝的容重規格號,乘上相應金屬和合金係數。
坩堝的生產原料,可概括為三大類(lèi)型:一(yī)是結晶質的天(tiān)然石墨,二是可塑性的耐火,三是經過(guò)煆(duàn)燒的硬質高嶺土類(lèi)骨架熟料。
近年來,開始采用(yòng)耐高溫的合成材料,如:碳化矽、氧化鋁金剛砂及矽鐵等做坩(gān)堝的骨(gǔ)架熟料。這種熟料對提高坩堝產品質量,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(yǐ)及含有有KNO3的堿性溶劑熔融(róng)樣品,不適用於(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(guō)
可在1450度以(yǐ)下使用,分透明和不透明兩種。用電弧法製(zhì)的半透明石英坩堝是拉製(zhì)大直徑單晶矽,發(fā)展大規(guī)模集成電路必不可少的基礎(chǔ)材(cái)料。當今,世界半導體工業發達已用此坩堝取(qǔ)代了小的透明石英坩堝。他具有高純度、耐(nài)溫性強、尺寸大精度高、保溫性(xìng)好、節約能源、質量穩定等優(yōu)點;不能和(hé)HF接觸(chù),高溫(wēn)時(shí),極易和苛(kē)性堿及堿金屬的碳酸(suān)鹽作用;適(shì)於用K2S2O7,KHSO4作熔劑熔融樣品和用Na2S207(先在212度烘幹)作熔劑(jì)處理樣品。
石英質脆,易(yì)破,使用時要注意,除(chú)HF外(wài),普通稀(xī)無機酸可用作清洗液。
4、瓷(cí)坩堝
瓷坩堝可耐(nài)熱1200度左右,適用於(yú)K2S207等酸性物質熔(róng)融樣品,一般不能用於以Na0H、Na202、Na2CO3等(děng)堿性物質作熔劑熔融,以免腐蝕瓷坩堝。瓷坩堝不能(néng)和氫氟酸接觸。瓷坩堝一般可用稀(xī)HCl煮沸清洗滌。
5、剛玉坩堝
剛玉坩堝是由多孔(kǒng)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熔劑熔(róng)融樣品(pǐn),不適於用Na 202、NaOH等強堿性物質和酸性(xìng)物(wù)質作熔劑(如(rú)K2S 207等)熔融(róng)樣。
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