[科普中国]-石墨坩埚

简述

石墨坩埚以天然鳞片石墨为主体原料，以可塑性耐火粘土或炭质为粘结剂加工而成，具有耐高温、导热性能强、抗腐蚀性能好，使用寿命长等特点。在高温使用过程中，热膨胀系数小，对急冷、急热具有一定抗应变性能。对酸性、碱性溶液抗蚀性较强，具有优良的化学稳定性，在熔炼过程中不参与任何化学反应。石墨坩埚内壁平滑，被熔化的金属液体不易渗漏和粘附在坩埚内壁，使金属液体有良好的流动性和浇铸性，适用于各种不同模具浇铸成型。由于石墨坩埚具有以上优良特性，被广泛用于合金工具钢冶炼和有色金属及其合金的冶炼。2

原料配比石墨坩埚的主要原料有石墨、碳化硅、硅石、耐火粘土、沥青和焦油等。

石墨是坩埚生产的主要原料，在配料中占45～55%，以结晶形的鳞片状和针（块）状石墨为佳。我国生产石墨坩埚普遍采用鳞片状中碳石墨，含碳量一般为85～93%。根据坩埚的性能用途、型号规格选择石墨粒度。通常容积在100#以上的大型坩埚，采用32目以上的大鳞片石墨；容积在60#～80#的中型坩埚，采用80目鳞片石墨；容积在50#以下的小型坩埚，采用100目鳞片石墨；手工成型专用异形坩埚采用-100目细鳞片石墨。

耐火粘土主要起可塑成型无机粘结剂的作用。要求粘土成分纯洁，可塑性强，理化性能稳定。并具有较高的耐火度和良好的热效应。

由于坩埚熔炼的物质和使用条件的不同，在生产配料中，各种原料的配合比例不一。应根据坩埚的性能、用途和使用条件合理确定。2

类型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。

1)天然石墨质

它是以天然鳞片状石墨为主要原材料，加入粘土及其它耐火质原料制成的，一般叫做粘土石墨坩埚，而把以沥青为粘结剂的叫做炭素粘结剂型坩埚，单靠粘土的烧结力制成的叫徽粘土粘结剂型坩埚，前者在强度和抗热冲击性方面优越。它用于钢铁、铜、铜合金及其它有色金属的熔解，其大小各式各样，熔融容量从250g到500kg不等。

这类坩埚包括撇渣勺、盖、接合环、坩埚支架和搅拌捧等附件。

2)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