坩堝是(shì)用極耐火的材料(如粘土、石墨、瓷土或較難熔化的金屬)所製的器皿或熔化罐。是為陶(táo)瓷深底的碗狀容器。當有固體要以大火加熱時,必須使用坩堝,因為它比(bǐ)玻璃器皿更能承受高溫。坩堝使用時(shí)通常會將坩堝蓋斜(xié)放在坩堝上,以防止(zhǐ)受熱物跳出,並讓空氣(qì)能自由進出以進行可能的氧化反應。因其(qí)底部很小(xiǎo),一般需要架在泥三角上才能以(yǐ)火直接(jiē)加熱。坩堝在鐵(tiě)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(rè)後不可(kě)立刻將其置於冷的金屬桌麵上,以避免它(tā)因急劇(jù)冷卻而破裂(liè)。也不可立即放在木質桌麵上,以避免燙壞桌麵或是引起(qǐ)火災(zāi)。正確的作法為留置在鐵三角架上自然冷卻,或是放在石棉網上令其慢慢冷卻,取(qǔ)用請通過坩堝鉗。
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純石墨坩堝三種。各種類型的石墨坩(gān)堝,由於性能、用(yòng)途和使用條件不同,所用的原料、生產方法(fǎ)、工(gōng)藝技(jì)術和(hé)產品型號規格也都有(yǒu)所區別。石墨坩堝(guō)的主體原料,是結(jié)晶形天然(rán)石墨。故它保持著天然右墨原有的各種理化特性(xìng)。即:具有良好的熱導(dǎo)性和耐高溫性,在高溫使用過程中,熱膨脹(zhàng)係數小,對急熱、急冷具有一定(dìng)抗應變性(xìng)能。對酸,堿性溶液的抗腐蝕性較強,具有優良的化學穩(wěn)定性。
坩堝的型號規格(gé)較多,在應用時不受生產(chǎn)規模、批量大小(xiǎo)和熔煉物(wù)質品(pǐn)種的限製(zhì),可任(rèn)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(yǐ)上優良(liáng)的性能,所以在冶金、鑄造(zào)、機械、化工等工業部(bù)門,被(bèi)廣(guǎng)泛(fàn)用於(yú)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濟效(xiào)果(guǒ)。
坩堝的種類大體分為三大(dà)類:
類煉銅坩堝,其規格“號”;
第二類(lèi)為煉銅合金坩堝,特圓形有100個號,圓形有100個號;
第三種(zhǒng)煉鋼用的坩堝,有100個號。
坩堝規格(大(dà)小),通常是用順(shùn)序號大(dà)小表示的,1號坩堝具有能熔化1000g 黃銅(tóng)的容積,其重量為180g。坩堝在熔煉不同金屬或合金時(shí)熔化量計算,可以坩堝的容重規格號(hào),乘上(shàng)相應金屬和合金係數。
坩堝的生產原料,可概(gài)括為三大類型(xíng):一是結(jié)晶質的(de)天然石墨,二是可塑性的耐火,三是經過(guò)煆燒的硬(yìng)質高嶺土類骨架熟料。
近年來,開(kāi)始采用耐高溫的合成材料,如:碳化矽、氧化鋁金剛砂及矽(guī)鐵等做坩堝(guō)的骨架熟料。這種熟料對提高(gāo)坩堝產品質量,增強坩堝密度(dù)和機械強度有著顯著效果。
2、鎳坩(gān)堝 適用於NaOH Na2O2、Na2CO3 NaHCO3以及含有有KNO3的堿(jiǎn)性溶劑熔融樣(yàng)品,不適用於KHSO4或NaHS04、K2S2O7或Na2S2O7等酸性溶劑(jì)以及含硫(liú)的堿性(xìng)硫化物熔劑熔融樣品。
3、石英(yīng)坩堝
可在1450度以下(xià)使用,分透明和不透明(míng)兩種。用電弧法製的半透明石英坩堝是拉製大直徑(jìng)單晶(jīng)矽,發展大規模集成電路必不可少的基礎材料。當今,世界半導體工業(yè)發達已用此(cǐ)坩堝取代了(le)小的透明石英坩堝。他具有高純度(dù)、耐溫性(xìng)強、尺(chǐ)寸大精度高、保溫性好、節約能源、質量穩(wěn)定等優點;不能和HF接觸,高(gāo)溫時,極易和苛性堿(jiǎn)及堿金屬(shǔ)的碳(tàn)酸鹽作用;適於用K2S2O7,KHSO4作熔劑熔(róng)融樣品和用Na2S207(先在212度烘幹)作熔(róng)劑處理樣品。
石英質脆,易破,使用時要注意,除HF外,普通稀無機酸可用作清洗液。
4、瓷坩堝
瓷坩堝可(kě)耐熱1200度左右(yòu),適用於K2S207等酸性物質熔融樣品,一般不(bú)能(néng)用於以Na0H、Na202、Na2CO3等堿性物質作熔劑熔融,以(yǐ)免腐(fǔ)蝕瓷坩堝。瓷坩堝不能和氫氟酸接(jiē)觸。瓷坩堝一般可用稀HCl煮沸清洗滌。
5、剛玉坩堝
剛玉(yù)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(ruò)堿性物質作熔劑熔融樣品,不適於用Na 202、NaOH等強堿性物質和酸性物(wù)質作熔劑(如K2S 207等)熔融樣。