坩埚的最佳材料取决于熔化过程的具体要求,包括熔化金属或合金的类型、熔化温度以及金属与坩埚材料之间的化学反应性。对于铀和铜等不与碳发生反应的低熔点金属,石墨坩埚是合适的。对于化学活性较高的合金,最好使用氧化钙或氧化钇稳定氧化锆制成的坩埚。在现代应用中,坩埚通常由石墨基复合材料制成,选择这种材料是因为它们能够承受高温,并能抵抗与熔融金属的化学反应。
石墨坩埚:
石墨坩埚适用于不与碳发生反应且熔点相对较低的金属。石墨具有很强的抗热震性和出色的导热性,因此适用于快速加热和冷却循环。但是,石墨坩埚不适用于高温氧化或与碳发生反应的金属,因为这些反应会使坩埚降解并污染金属。氧化钙或氧化钇稳定氧化锆坩埚:
选择这些材料是因为它们具有很高的化学稳定性和耐高温性。它们特别适用于高活性合金,因为它们能最大限度地减少坩埚与熔融金属之间的相互作用,降低污染和坩埚降解的风险。氧化钙或氧化钇的稳定作用增强了氧化锆的耐久性和热稳定性,使其适用于极端条件。
石墨基复合材料:
现代坩埚通常使用石墨基复合材料,因为这些材料在高温环境中性能优越。这些材料在设计上对石墨的结构排列进行了控制,从而提高了机械强度和热性能。它们用途广泛,可以设计成适合各种炉型和尺寸,从小型到大型操作都适用。
选择注意事项: