石墨坩堝?的三大分類以及理化特征
石墨坩堝?的三大分類以及理化特征
石墨坩堝的分類:
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。
各種類型的石墨坩堝,由于性能、用途和使用條件不同,所用的原料、生產(chǎn)方法、工藝技術(shù)和產(chǎn)品型號規(guī)格也都有所區(qū)別。
石墨坩堝的主體原料,是結(jié)晶形天然石墨。故它保持著天然石墨原有的各種理化特性。
即:具有良好的熱導(dǎo)性和耐高溫性,在高溫使用過程中,熱膨脹系數(shù)小,對急熱、急冷具有一定抗應(yīng)變性能。對酸,堿性溶液的抗腐蝕性較強(qiáng),具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。
坩堝的型號規(guī)格較多,在應(yīng)用時(shí)不受生產(chǎn)規(guī)模、批量大小和熔煉物質(zhì)品種的限制,可任意選擇,適用性較強(qiáng),并可保證被熔煉物質(zhì)的純度。
石墨坩堝,因具有以上優(yōu)良的性能,所以在冶金、鑄造、機(jī)械、化工等工業(yè)部門,被廣泛用于合金工具鋼的冶煉和有色金屬及其合金的熔煉。
坩堝的種類大體分為三大類:
第一類煉銅坩堝,其規(guī)格“號”;
第二類為煉銅合金坩堝,特圓形有100個(gè)號,圓形有100個(gè)號;
第三種煉鋼用的坩堝,有100個(gè)號。
坩堝規(guī)格(大小),通常是用順序號大小表示的,1號坩堝具有能熔化1000g 黃銅的容積,其重量為180g。
坩堝在熔煉不同金屬或合金時(shí)熔化量計(jì)算,可以坩堝的容重規(guī)格號,乘上相應(yīng)金屬和合金系數(shù)。
石墨坩堝的生產(chǎn)原料,可概括為三大類型:一是結(jié)晶質(zhì)的天然石墨,二是可塑性的耐火,三是經(jīng)過煅燒的硬質(zhì)高嶺土類骨架熟料。
近年來,開始采用耐高溫的合成材料,如:碳化硅、氧化鋁金剛砂及硅鐵等做坩堝的骨架熟料。這種熟料對提高坩堝產(chǎn)品質(zhì)量,增強(qiáng)坩堝密度和機(jī)械強(qiáng)度有著顯著效果。
2、鎳坩堝
適用于NaOH Na2O2、Na2CO3 NaHCO3以及含有有KNO3的堿性溶劑熔融樣品,不適用于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、石英坩堝
(1) 石英坩堝可在1450度以下使用,分透明和不透明兩種。
用電弧法制的半透明石英坩堝是拉制大直徑單晶硅,發(fā)展大規(guī)模集成電路必不可少的基礎(chǔ)材料。
當(dāng)今,世界半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)達(dá)國家已用此坩堝取代了小的透明石英坩堝。它具有高純度、耐溫性強(qiáng)、尺寸大精度高、保溫性好、節(jié)約能源、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
(2) 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。
(3) 石英坩堝適于用K2S2O7,KHSO4作熔劑熔融樣品和用Na2S207(先在212度烘干)作熔劑處理樣品。
(4) 石英質(zhì)脆,易破,使用時(shí)要注意。
(5) 除HF外,普通稀無機(jī)酸可用作清洗液。
4、瓷坩堝
(1) 可耐熱1200度左右。
(2) 適用于K2S207等酸性物質(zhì)熔融樣品。
(3) 一般不能用于以Na0H、Na202、Na2CO3等堿性物質(zhì)作熔劑熔融,以免腐蝕瓷坩堝。瓷坩堝不能和氫氟酸接觸。
(4) 瓷坩堝一般可用稀HCl煮沸清洗滌。
5、剛玉坩堝
(1) 剛玉坩堝是由多孔熔融氧化鋁組成,質(zhì)堅(jiān)而耐熔。
(2) 剛玉坩堝適于用無水Na2C03等一些弱堿性物質(zhì)作熔劑熔融樣品,不適于用Na 202、NaOH等強(qiáng)堿性物質(zhì)和酸性物質(zhì)作熔劑(如K2S 207等)熔融樣。