真空熔煉中金屬與耐火材料的作用真空熔煉中，由於高溫、低壓條件。坩堝材料可能與熔池中活潑元素作用，使合金增氧，這就是所謂的“坩堝反應”。
基本介紹
- 中文名：坩堝反應
- 外文名：Crucible reaction
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 範圍：能源
- 套用：真空熔煉
簡介,鎂砂坩堝,鐵坩堝,鑄鐵坩堝,石英坩堝,瓷坩堝,石墨坩堝,碳化矽坩堝,
簡介
真空熔煉中金屬與耐火材料的作用真空熔煉中，由於高溫、低壓條件。坩堝材料可能與熔池中活潑元素作用，使合金增氧，這就是所謂的“坩堝反應”。
鎂砂坩堝
以真空感應熔煉常用的鎂砂坩堝為例，坩堝反應可用下式表達：
MgO固+[Me]=[Mg]+[MeO]
還可能發生：
MgO+[C]=[Mg]+[CO]反應，使爐襯受到損害。
因此對於使用耐火材料的真空感應熔煉，必須選擇合理的熔煉工藝制度，既要充分利用碳的脫氧能力，又要避免過度的坩堝反應，以保證合金中的氧含量最低。
鐵坩堝
在熔融NaOH等強鹼性物質時會用到鐵坩堝，但因易生鏽和氧化等問題，使用並不廣泛，仍然以不活潑金屬坩堝為主。
鑄鐵坩堝
是生鐵翻鑄而成，用於熔化鋁合金、鋅合金、鉛合金、錫合金、銻合金等金屬的皿器，比鐵坩堝更加耐用。
石英坩堝
1.石英坩堝可在1650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矽，是發展大規模積體電路必不可少的基礎材料。當今，世界半導體工業已開發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、尺寸大、精度高、保溫性好、節約能源、質量穩定等優點。
2.不能和HF接觸，高溫時，極易和苛性鹼及鹼金屬的碳酸鹽反應。
3.石英坩堝適於用K2S2O7，KHSO4作熔劑熔融栟品和用Na2S2O7（先在212度烘乾）作熔劑處理樣品。
4.石英質脆，易破破，使用時要注意。
5.除HF外，普通稀無機酸可用作清冼液。
瓷坩堝
1.可耐熱1200度左右使用
2.適用於K2S2O7等酸性物質熔融樣品。
3.一般不能用於以NaOH、Na2O2、Na2CO3等鹼性物質作熔劑熔隔融，以免腐蝕瓷坩堝。瓷坩堝不能和氫氟酸接觸。
4.瓷坩堝一般可用稀鹽酸煮沸清洗滌。
石墨坩堝
石墨坩堝的主體原料，是結晶形天然石墨。故它保持著天然石墨原有的各種理化特性。石墨坩堝具有良好的熱導性和耐高溫性，在高溫使用過程中，熱膨脹係數小，對急熱、急冷具有一定抗應變性能。對酸，鹼性溶液的抗腐蝕性鉸強，具有優良的化學穩定性。
石墨坩堝，因具有以上優良的性能，所以在冶金、鑄造、機械、化工等工業業部門，被廣泛用於合金工具鋼的冶煉和有色金屬及其合金的容煉。並有著較好的技術經濟效果。
碳化矽坩堝
碳化矽坩堝為一陶瓷深底的碗狀容器。當有固體要以大火加熱時，就必須使用坩堝。因為它比玻璃器皿更能承受高溫。坩堝使用時通常不會把熔化的東西放的太滿，以防止受熱物跳岀，並讓空氣能自由進出以進行可能的氧化反應。坩堝因其底部很小，一般需要架在泥三角上オ能以火直接加熱。坩堝在鐵三角架上用正放或斜放皆可，視實驗的需求可以自行安置。坩堝加熱後不可立刻將其置於冷的金屬桌面上，以避免它因急劇冷卻而破裂。也不可立即放在木質桌面上，以避免燙壞桌面或是引起火災。
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。坩堝堝的取用請閱坩堝鉗鉗。碳化矽坩堝的相關供應信息由大城縣津大坩堝廠發布碳化矽石坩堝採用了國際最新工藝等靜壓成型法和嚴格的質量保證檢測系統，選用高級耐火原材料，高科技配方開發出新一代高品質的碳化矽坩堝，具有體積密度大、耐高溫、傳熱快、耐酸鹼侵蝕、高溫強度大、抗氧化性能高等特點，使用壽命是粘土石墨坩堝的3倍。
