现代坩埚由耐高温材料制成,包括陶瓷(如瓷、氧化铝、氧化锆和氧化镁)以及金属(如铂、镍和锆)。选择这些材料是因为它们能够承受极高的温度,而不会与被加热的物质发生反应。
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陶瓷坩埚:陶瓷、氧化铝、氧化锆和氧化镁是坩埚中常用的陶瓷材料。特别是氧化铝和氧化镁,可以耐受非常高的温度,因此适合需要极强耐热性的应用。这些陶瓷通常用于实验室的重量化学分析,经常使用 10 至 15 毫升的小型瓷坩埚。
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金属坩埚:铂、镍和锆等金属也可用于制造坩埚。铂是最早用于此目的的金属之一,因为它熔点高且耐化学反应。镍和锆是最近加入的金属,因其惰性和耐高温能力而被选用。金属坩埚通常用于工业环境,尤其是涉及金属熔化和合金化的工艺中。
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设计和功能:坩埚有各种形状和尺寸,盖子通常比较宽松,以便气体在加热过程中逸出。盖子也由与坩埚本身相同的高温材料制成。坩埚可以固定在窑炉内,也可以在每次熔化结束后拆下倾倒。坩埚可用于各种熔炉,包括燃油炉、电阻炉和感应炉。
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选择标准:坩埚材料的选择取决于具体应用,并考虑温度要求、化学反应性和物理参数等因素。例如,铂或锆制成的惰性坩埚用于必须尽量减少污染的科学应用,而钢坩埚则用于二次铝回收,尽管它们容易结垢并可能污染熔液。
总之,现代坩埚由一系列高温材料制成,可满足从科学研究到金属回收和合金生产等各行各业的不同需求。
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