坩埚必须由能承受极端温度、抗化学反应并在使用过程中保持物理稳定性的材料制成。常见的材料包括熔融石英、碳化硅、氮化硼、铂、锆、粘土石墨和碳化硅。材料的选择取决于具体应用，如熔化金属、半导体生产或分析化学。材料必须具有比所含物质更高的熔点、抗热震性和化学惰性，以防止污染或变质。保护釉和致密的材料结构对于在腐蚀性环境中使用的坩埚也很重要。
要点说明：
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耐高温:
- 坩埚必须由能够承受极高温度而不会熔化或降解的材料制成。
- 熔融石英、碳化硅和氮化硼等常见材料的熔点远远高于坩埚中处理的大多数金属和其他物质。
- 例如，碳化硅经久耐用，常用于高温条件下的半导体生产。
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化学稳定性:
- 材料必须能抵抗与所含物质的化学反应，以防止污染和变质。
- 铂和锆通常用于实验室环境，因为它们具有化学惰性，可确保获得准确的分析结果。
- 在工业应用中，选择粘土石墨和碳化硅等材料是因为它们具有抗化学侵蚀的能力。
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物理稳定性:
- 坩埚必须在高温和机械应力下保持结构完整性。
- 熔融石英以抗热震性著称，是熔化金属的理想材料。
- 氮化硼是一种出色的热绝缘体，常用于高温真空炉。
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熔点:
- 坩埚材料的熔点必须高于所含材料的熔点。
- 这可确保坩埚在熔化过程中不会熔化或降解。
- 例如，粘土石墨坩埚用于金属熔炼，因为它们的熔点比大多数金属都高。
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化学兼容性:
- 坩埚必须与熔体的化学特性相容，以防止发生可能导致污染的反应。
- 在铝熔炼等腐蚀性环境中，致密的材料结构和耐用的保护釉对抵御化学侵蚀至关重要。
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特定应用要求:
- 坩埚材料的选择取决于具体应用。
- 在实验室使用中，铂和锆等材料因其惰性而受到青睐。
- 在工业环境中，碳化硅和氮化硼等材料因其耐用性和热性能而被选用。
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历史和现代材料:
- 历史上，坩埚由粘土制成，在某些应用中仍在使用。
- 现代坩埚由熔融石英、碳化硅和氮化硼等先进材料制成，在高温和腐蚀性环境中性能优越。
考虑到这些关键点，就可以根据具体需要选择合适的坩埚材料，确保最佳性能和使用寿命。
汇总表：
| 材料 | 主要特性 | 常见应用 |
|---|---|---|
| 熔融石英 | 高抗热震性，化学惰性 | 熔化金属，实验室使用 |
| 碳化硅 | 熔点高、耐用、耐化学腐蚀 | 半导体生产、工业应用 |
| 氮化硼 | 出色的热绝缘体，抗热冲击 | 高温真空炉 |
| 铂金 | 化学惰性，熔点高 | 分析化学、实验室用途 |
| 锆 | 化学惰性，耐高温 | 实验室设置 |
| 粘土-石墨 | 熔点高，耐化学腐蚀 | 金属熔化、工业应用 |
| 碳化硅 | 经久耐用，抗热冲击和化学侵蚀 | 工业和高温应用 |
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