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降低坩埚原料成本及能耗费用
1.什么是坩埚?
坩埚是由非常难熔的材料制成的容器或熔炉,如粘土、石墨、瓷土或难以熔化的金属。
二、坩埚的使用
坩埚是一个碗状容器,有一个深的陶瓷底。当有固体要用大火加热时,须使用坩埚。因为它比玻璃器皿更能耐高温。
使用坩埚时,通常将坩埚盖斜放在坩埚上,以防止被加热物体跳出,并允许空气自由进出,进行可能的氧化反应。
加热后不要立即将坩埚放在冰冷的金属台上,以免因快速冷却而开裂。不能立即放在木质桌面上,以免烫伤桌面或引起火灾。正确的做法是放在铁三脚架上自然冷却,或者放在石棉网上让它慢慢冷却。
三、坩埚的主要用途:
(1)溶液的蒸发、浓缩或结晶
(2)燃烧固体物质
使用注意事项:
(1)可直接加热,但加热后不能淬火,可用坩埚夹取出。
(2)坩埚加热时,放在铁三脚架上。
(3)蒸发时搅拌;接近干燥时利用余热蒸发。
四、坩埚的分类:
1.石墨坩埚
在石墨坩埚中,有三种:普通石墨坩埚、异形石墨坩埚和高纯石墨坩埚。
各种类型的石墨坩埚因其性质、用途和条件不同,在原料、生产方法、工艺和产品规格上都有所不同。
石墨坩埚的主要原料是结晶天然石墨。因此,它保持了天然石墨原有的物理化学性质。
即具有良好的导热性和耐高温性,高温使用时热膨胀系数小,对快速加热和快速冷却有一定的抗应变能力。它对酸和碱溶液有很强的耐腐蚀性和优良的化学稳定性。
坩埚的种类和规格很多,不受生产规模、批量和熔化物质品种的限制,可以任意选择,适用性强,可以保证熔化物质的纯度。
石墨坩埚因其优异的性能广泛应用于冶金、铸造、机械、化工等工业部门合金工具钢和有色金属及其合金的熔炼。
坩埚可以大致分为三类:
一类铜熔炼坩埚,其规格“号”;
二种是铜合金坩埚,特圆100号,圆100号;
炼钢用的第三个坩埚有100个尺寸。
坩埚的大小通常用序号的大小来表示。1号坩埚能熔化1000克黄铜,其重量为180克..
熔化不同金属或合金时坩埚的熔化量,可以用坩埚的体积密度规格数乘以相应的金属和合金系数来计算。
生产坩埚的原料可以归纳为三种:一是结晶天然石墨,二是塑性耐火,三是煅烧硬质高岭土骨架熟料。
近年来,耐高温合成材料,如碳化硅、氧化铝金刚砂和硅铁,已被用作坩埚的骨架熟料。该熟料对提高坩埚产品质量、增强坩埚密度和机械强度有显著效果。
2.镍坩埚
适用于熔融NaOH Na2O2、Na2CO3 NaHCO3和含KNO3的碱性溶剂样品,不适用于熔融KHSO4或nah so 4、K2S2O7或Na2S2O7等酸性溶剂和含硫碱性硫化物熔剂样品。
3.应时坩埚
(1)应时坩埚可在1450度以下使用,分为透明和不透明两种。
电弧法制造的半透明应时坩埚是拉制大直径单晶硅和发展大规模集成电路必不可少的基础材料。
如今,世界半导体工业发达国家已经用这种坩埚代替了小型透明应时坩埚。具有纯度高、耐温性强、尺寸大、精度高、保温性好、节能、质量稳定等优点。
(2)不能与HF接触,高温下易与苛性碱和碱金属的碳酸盐反应。
(3)应时坩埚适用于以K2S2O7和KHSO4为熔剂熔化样品和以Na2S207(先在212℃干燥)为熔剂处理样品。
(4)应时易碎,使用时要注意。
(5)除了HF之外,普通的稀无机酸也可以用作清洗溶液。
4、瓷坩埚
(1)可耐1200度左右的高温。
(2)适用于熔融K2S207等酸性物质的样品。
(3)一般不能用碱性物质如Na0H、Na202、Na2CO3作熔剂熔化,以免腐蚀瓷坩埚。瓷坩埚不能与氢氟酸接触。
(4)一般情况下,陶瓷坩埚可以用稀盐酸煮沸清洗。
5、刚玉坩埚
(1)刚玉坩埚由多孔电熔氧化铝组成,坚固耐火。
(2)刚玉坩埚适用于熔融以无水Na2C03等弱碱性物质为熔剂的样品,不适用于以Na 202、NaOH等强碱性物质和K2S 207等酸性物质为熔剂的样品。