從(cong)古(gu)老的金(jin)屬(shu)冶(ye)煉(lian)到(dao)現(xian)代(dai)的新(xin)材(cai)料合(he)成(cheng),高(gao)溫處理始終是推(tui)動人類文(wen)明(ming)進(jin)步的核(he)心(xin)技(ji)術。而(er)承載這(zhe)壹(yi)切(qie)高(gao)溫反應的(de)核(he)心(xin)容器(qi),便是(shi)坩堝(guo)。它(ta)是壹種(zhong)具有耐(nai)高(gao)溫、耐腐(fu)蝕(shi)特(te)性(xing)的杯(bei)狀器皿(min),專(zhuan)為熔融(rong)、灼(zhuo)燒、燒(shao)結(jie)等(deng)工況(kuang)設(she)計,是冶(ye)金(jin)、化(hua)學(xue)、材(cai)料及(ji)珠(zhu)寶(bao)加(jia)工等(deng)領(ling)域(yu)進行高(gao)溫操作(zuo)的(de)基石工具(ju)。
坩堝(guo)的性(xing)能全取決(jue)於(yu)其制(zhi)造(zao)材(cai)料,不同的(de)材(cai)料賦予(yu)了它(ta)應對(dui)各種環境的能(neng)力(li)。
1、耐(nai)高(gao)溫性:這(zhe)是(shi)坩堝(guo)的首(shou)要特(te)性(xing)。優質(zhi)坩堝(guo)能承(cheng)受(shou)遠(yuan)高(gao)於其內(nei)容物(wu)熔點的溫(wen)度。例如(ru),氧化(hua)鋁坩堝(guo)可使用(yong)溫(wen)度達1800℃,石(shi)墨坩堝(guo)在(zai)惰性(xing)氣(qi)氛(fen)下(xia)可(ke)耐(nai)3000℃以上高(gao)溫,滿足(zu)從(cong)常(chang)見(jian)金屬(shu)到(dao)高(gao)熔點稀(xi)有金(jin)屬(shu)的(de)熔煉(lian)需(xu)求(qiu)。
2、優異(yi)的(de)熱(re)穩(wen)定(ding)性與抗(kang)熱震(zhen)性(xing):坩堝(guo)需能(neng)承受(shou)劇烈(lie)的(de)溫(wen)度變化(hua)而(er)不開裂。通過特(te)殊(shu)的材(cai)料配(pei)方和燒(shao)結(jie)工藝(yi),現(xian)代(dai)坩堝(guo)具有良(liang)好(hao)的抗(kang)熱震(zhen)性(xing)能(neng),能夠(gou)適(shi)應快(kuai)速(su)升(sheng)溫(wen)和冷卻(que)的(de)工藝(yi)要求(qiu)。
3、化學(xue)惰性(xing)與抗(kang)侵蝕性:在(zai)面(mian)對(dui)熔融(rong)的(de)金屬(shu)、礦(kuang)渣(zha)、強(qiang)堿性助熔劑(ji)(如(ru)碳酸(suan)鈉(na))或(huo)酸(suan)性(xing)物(wu)質時(shi),坩堝(guo)材(cai)料必須具有高(gao)化學穩(wen)定(ding)性,避免(mian)與內(nei)容物(wu)發(fa)生反應,汙(wu)染物料(liao)或(huo)損壞(huai)坩堝(guo)本身。

坩堝(guo)的應用(yong)幾(ji)乎(hu)覆(fu)蓋所有需(xu)要(yao)高(gao)溫的工業與科研(yan)領(ling)域(yu):
1、金屬(shu)冶(ye)煉(lian)與鑄(zhu)造:這(zhe)是(shi)坩堝(guo)傳統(tong)和廣泛的應用(yong)。在(zai)黃金(jin)、白銀(yin)、鉑(bo)金(jin)等(deng)貴金(jin)屬(shu),以及鋁(lv)、銅、鋅等(deng)有色金屬(shu)的(de)熔煉(lian)和(he)鑄(zhu)造中,石(shi)墨(mo)黏(nian)土(tu)坩堝(guo)或石(shi)墨坩堝(guo)是標準(zhun)配(pei)置。
2、材(cai)料科學與實驗室分析:
樣品(pin)前(qian)處理:在(zai)化學(xue)分析中,用(yong)於(yu)高(gao)溫灼(zhuo)燒(灰(hui)化)樣(yang)品(pin)以測(ce)定(ding)灰(hui)分含(han)量,或用(yong)於(yu)熔融(rong)法(fa)分解礦石制備分析溶液(ye)。
新(xin)材(cai)料合(he)成(cheng):在(zai)高(gao)溫爐中,用(yong)於(yu)燒(shao)結(jie)陶(tao)瓷(ci)粉(fen)末(mo)(如(ru)氧化(hua)鋯、氮(dan)化矽)、生長(chang)單晶、合(he)成(cheng)鋰電(dian)正負極(ji)材(cai)料等(deng),是(shi)新(xin)材(cai)料研(yan)發(fa)的(de)容器(qi)。
玻(bo)璃與陶(tao)瓷(ci)工業:用(yong)於(yu)熔融(rong)特(te)定(ding)組分的玻(bo)璃料(liao)或釉料(liao),以及燒(shao)結(jie)特(te)種(zhong)陶(tao)瓷(ci)制品(pin)。
選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的坩堝(guo)至(zhi)關重(zhong)要(yao):
1、材(cai)質:根(gen)據(ju)工作(zuo)溫(wen)度和處(chu)理物料(liao)性質(zhi)選擇(ze)。熔煉(lian)金(jin)屬(shu)常(chang)用(yong)石(shi)墨(mo)坩堝(guo);高(gao)溫灼(zhuo)燒有機(ji)物(wu)或熔融(rong)堿(jian)性物(wu)質宜(yi)用(yong)陶(tao)瓷(ci)(如(ru)剛(gang)玉)坩堝(guo);處理強(qiang)堿需用(yong)鉑(bo)金(jin)坩堝(guo)。
2、尺寸與容量:確(que)保有足(zu)夠(gou)的容量且不過大(da),以利於(yu)熱(re)傳(chuan)導(dao)和節(jie)約(yue)能源(yuan)。
使用(yong)時(shi),需(xu)使用(yong)專(zhuan)用(yong)的(de)坩堝(guo)鉗(qian)取放(fang),通常(chang)置(zhi)於泥(ni)三(san)角(jiao)或(huo)馬(ma)弗爐內(nei)加(jia)熱(re)。加(jia)熱(re)和(he)冷卻(que)過程(cheng)應循(xun)序(xu)漸(jian)進(jin),避免(mian)急(ji)冷急(ji)熱(re)。使用(yong)後需妥(tuo)善清(qing)潔保(bao)管(guan)。
坩堝(guo),這(zhe)個(ge)看(kan)似簡(jian)單的容器(qi),實(shi)則是(shi)人(ren)類(lei)駕馭高(gao)溫、改(gai)造(zao)物(wu)質(zhi)世界的智慧結(jie)晶。從(cong)古(gu)老的工匠技(ji)藝(yi)到材(cai)料實(shi)驗室,它(ta)始終是高(gao)溫技(ji)術的核(he)心(xin)載體(ti)。選(xuan)擇(ze)壹個(ge)合(he)適(shi)的坩堝(guo),意味(wei)著為(wei)您的(de)熔煉(lian)、合(he)成(cheng)與分析實驗奠定(ding)了安全、可(ke)靠和成(cheng)功(gong)的基礎(chu)。