石墨坩埚主要用于金属材料的熔融,它分天然石墨质和人造石墨质两类。人造石墨质,上述的天然石墨坩埚通常含有50%左右的粘土质矿物,而人造石墨坩埚的杂质灰分小于1%,用于精炼高纯度金属,还有经过特殊纯化处理的高纯石墨灰分<20ppm。人造石墨坩埚往往用于熔融少量的金属和高纯金属或高熔点金属和氧化物等。石墨坩埚,因具有耐高温,热膨胀系数小,对抗热震具有一定抗应变性能,对酸,碱性溶液的抗腐蚀性较强,具有优良的化学耐腐蚀稳定性。还可用作为钢铁中气体分析用坩埚。
石墨又称为石黑、石黛、画眉石,是元素碳的一种同素异形体,结晶格架为六边形层状结构,每一网层之间的距离为340pm,网层中碳原子的间距为142pm,由于石墨结构的特殊性,该物质具有耐高温、导电、导热、可塑性以及抗热震性等特点。石墨优势众多,因此广泛应用于各个领域,---在保持自然生态平衡的前提下,不断加大对石墨矿的开采。3、污染少,由于石墨坩埚可采用液化气等清洁能源作燃料、污染少。
天然石墨具有优良的导电性、导热性,一般为铁黑色,呈金属光泽,硬度小。除此之外,石墨薄片还具有挠性。天然石墨矿的纯度一般都较低,固定碳含量在10%-25%。一般采用浮选法、化学法、氯化物焙烧法、高温法等方法进行提纯,其中,浮选法适用于天然鳞片石墨。用作防火填料的是可膨胀石墨,它是以天然石墨为原料,经化学或电化学处理而得到的一种石墨层间化合物。化学法包括酸碱熔法和酸碱熔法是利用强酸、强碱或其他化合物作用于天然石墨中的杂质,使其转化为可溶于水的物质,进而提高石墨的纯度。
石墨坩埚的使用特点,能够具备一定的导热性能,和耐高温的特性,在高温使用下,能够具备热膨胀系数小,还有应对热和冷的温度变化,有着一定的应变性能,还有对于强酸和强碱的溶液,能够具备耐腐蚀的效果,而且化学稳定性好,一般都是广用于熔炼,和铸造,还有机械和工业等方面。采用的天然石墨材质,能够具备优良的导热优势,能够在热和冷的温度变化之下,不会产生质的变化。其他的熔解方法比如反射炉和非坩埚式感应炉进行熔解时,适合于单一合金的大量熔解,如果变换熔解合金种类时,如果不更换内衬的耐火材料,会发生金属污染。
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