坩埚反应

科技工作者之家 2020-11-17

真空熔炼中金属与耐火材料的作用真空熔炼中,由于高温、低压条件。坩埚材料可能与熔池中活泼元素作用,使合金增氧,这就是所谓的“坩埚反应”。

简介真空熔炼中金属与耐火材料的作用真空熔炼中,由于高温、低压条件。坩埚材料可能与熔池中活泼元素作用,使合金增氧,这就是所谓的“坩埚反应”1。

镁砂坩埚以真空感应熔炼常用的镁砂坩埚为例,坩埚反应可用下式表达:

MgO固+[Me]=[Mg]+[MeO]

还可能发生:

MgO+[C]=[Mg]+[CO]反应,使炉衬受到损害。

因此对于使用耐火材料的真空感应熔炼,必须选择合理的熔炼工艺制度,既要充分利用碳的脱氧能力,又要避免过度的坩埚反应,以保证合金中的氧含量最低2。

铁坩埚在熔融NaOH等强碱性物质时会用到铁坩埚,但因易生锈和氧化等问题,使用并不广泛,仍然以不活泼金属坩埚为主3。

铸铁坩埚是生铁翻铸而成,用于熔化铝合金、锌合金、铅合金、锡合金、锑合金等金属的皿器,比铁坩埚更加耐用1。

石英坩埚1.石英坩埚可在1650度以下使用,分透明和不透明两种。用电弧法制的半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅,是发展大规模集成电路必不可少的基础材料。当今,世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。它具有高纯度、耐温性强、尺寸大、精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。

2.不能和HF接触,高温时,极易和苛性碱及碱金属的碳酸盐反应。

3.石英坩埚适于用K2S2O7,KHSO4作熔剂熔融栟品和用Na2S2O7(先在212度烘干)作熔剂处理样品。

4.石英质脆,易破破,使用时要注意。

5.除HF外,普通稀无机酸可用作清冼液2。

瓷坩埚1.可耐热1200度左右使用

2.适用于K2S2O7等酸性物质熔融样品。

3.一般不能用于以NaOH、Na2O2、Na2CO3等碱性物质作熔剂熔隔融,以免腐蚀瓷坩埚。瓷坩埚不能和氢氟酸接触。

4.瓷坩埚一般可用稀盐酸煮沸清洗涤1。

石墨坩埚石墨坩埚的主体原料,是结晶形天然石墨。故它保持着天然石墨原有的各种理化特性。石墨坩埚具有良好的热导性和耐高温性,在高温使用过程中,热膨胀系数小,对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸,碱性溶液的抗腐蚀性铰强,具有优良的化学稳定性。

石墨坩埚,因具有以上优良的性能,所以在冶金、铸造、机械、化工等工业业部门,被广泛用于合金工具钢的冶炼和有色金属及其合金的容炼。并有着较好的技术经济效果3。

碳化硅坩埚碳化硅坩埚为一陶瓷深底的碗状容器。当有固体要以大火加热时,就必须使用坩埚。因为它比玻璃器皿更能承受高温。坩埚使用时通常不会把熔化的东西放的太满,以防止受热物跳岀,并让空气能自由进出以进行可能的氧化反应。坩埚因其底部很小,一般需要架在泥三角上オ能以火直接加热。坩埚在铁三角架上用正放或斜放皆可,视实验的需求可以自行安置。坩埚加热后不可立刻将其置于冷的金属桌面上,以避免它因急剧冷却而破裂。也不可立即放在木质桌面上,以避免烫坏桌面或是引起火灾。

正确的作法为留置在铁三角架上自然冷却,或是放在石棉网上令其慢慢冷却。坩埚埚的取用请阅坩埚钳钳。碳化硅坩埚的相关供应信息由大城县津大坩埚厂发布碳化硅石坩埚采用了国际最新工艺等静压成型法和严格的质量保证检测系统,选用高级耐火原材料,高科技配方开发出新一代高品质的碳化硅坩埚,具有体积密度大、耐高温、传热快、耐酸碱侵蚀、高温强度大、抗氧化性能高等特点,使用寿命是粘土石墨坩埚的3倍2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学

科技工作者之家

科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。