各類陶瓷坩堝盤點(diǎn)：石英、氧化鋁、氮化硼、氧化鋯等等…

發(fā)布時(shí)間 | 2018-10-23 16:32 分類 | 粉體應(yīng)用技術(shù) 點(diǎn)擊量 | 10974

稀土石英氮化硼氧化硅氧化鋯氧化鋁

導(dǎo)讀：

作為化學(xué)儀器的重要組成部分，坩堝是熔化和精煉金屬液體以及固液加熱、反應(yīng)的容器，是保證化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。歷史上，坩堝最開始是用黏土制成的，而鉑的最早用途之一也是用于制備坩堝。但隨著制備技術(shù)的發(fā)展，坩堝如今已經(jīng)可以由任意能夠熔化或改變其內(nèi)容物的材料組成。

愛迪生使用過的三個(gè)坩堝及燃爐

坩堝的種類型號(hào)規(guī)格較多，可任意選擇，適用性較強(qiáng)，并可保證被熔煉物質(zhì)的純度。其中，陶瓷坩堝是坩堝中的重要組成部分，而陶瓷坩堝中根據(jù)原材料又可分為石英坩堝、剛玉坩堝、氮化硼坩堝、氧化鋯坩堝等，根據(jù)各自的性質(zhì)在不同場(chǎng)合被使用。

由于前兩者較為常見，所以大家對(duì)其了解也較深；但后兩者應(yīng)用較少，大部分人對(duì)它們可能比較陌生，但在某些領(lǐng)域，它們同樣起到不可替代的作用。下文中，小編將對(duì)這些為人熟知或不知的陶瓷坩堝做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹和總結(jié)，來(lái)看看它們到底在哪最“適得其所”。

尺寸不同的兩個(gè)坩堝

一、石英陶瓷坩堝

石英陶瓷坩堝，全稱為高純?nèi)廴谑⑻沾邵釄澹ǘ?a title="氧化硅" href="http://shpa18.com/powder/dlist.html/?id=260" target="_blank" style="color:blue">氧化硅含量≥99.9%），是以高純?nèi)廴谑樵献龀傻奶沾少|(zhì)坩堝，具有結(jié)構(gòu)精細(xì)、熱導(dǎo)率低、熱膨脹系數(shù)小、熱震穩(wěn)定性好、電性能好、耐化學(xué)侵蝕性好等特點(diǎn)，因此石英陶瓷坩堝在玻璃深加工行業(yè)、冶金工業(yè)、電子工業(yè)、化工工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。一般情況下，其形狀主要有方形和圓筒形。

隨著環(huán)保能源的重視和發(fā)展，太陽(yáng)能作為綠色能源受到世界各國(guó)的普遍重視，用于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的多晶硅的用量急劇增加，從而促進(jìn)了多晶硅生產(chǎn)的快速發(fā)展。因此相應(yīng)的大尺寸薄壁方形熔融石英陶瓷坩堝的用量也在急劇增大，國(guó)際上對(duì)它的市場(chǎng)前景十分看好。

二、剛玉坩堝

剛玉坩堝，學(xué)名氧化鋁坩堝，人們通常會(huì)把氧化鋁含量超過95%以上的坩堝稱為剛玉坩堝。剛玉坩堝質(zhì)堅(jiān)而耐熔，耐高溫、不耐酸堿、耐急冷極熱、耐化學(xué)腐蝕，適于用無(wú)水Na₂CO₃等一些弱堿性物質(zhì)作熔劑熔融樣品，但不適于用Na₂O₂、NaOH等強(qiáng)堿性物質(zhì)和酸性物質(zhì)作熔劑熔融樣品。

99.70%剛玉坩堝剛玉坩堝在1650℃—1700℃的氧化和還原氣氛中，具有良好的高溫絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度，短期內(nèi)使用溫度最高可達(dá)1800℃。根據(jù)應(yīng)用的條件，氧化鋁坩堝有多種尺寸和形狀可供選擇。

分類	用途
弧形坩堝	燒制彩電粉，熒光粉，稀土材料，貴金屬材料，焙燒高、中、低陶瓷電容器NTC，PTC壓電陶瓷及鈷酸鋰，錳酸鋰粉末
圓底坩堝
直型坩堝
方形坩堝

三、氮化硼坩堝

氮化硼常用的類型有立方氮化硼(C-BN)及六方氮化硼(P-BN)，其中，氮化硼坩堝通常是由P-BN組成的。P-BN陶瓷具有良好的耐熱性、熱穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性、高溫介電強(qiáng)度，是理想的散熱材料和高溫絕緣材料。

介于P-BN優(yōu)秀的化學(xué)穩(wěn)定性，它能抵抗大部分熔融金屬的浸蝕，又因?yàn)樯鲜鲋械母邷亟^緣特性、導(dǎo)熱性高、熱膨脹性低性能，最適合作為在半導(dǎo)體制程等嚴(yán)格的環(huán)境條件下所使用的材料。P-BN坩堝常用于熔煉金屬及半導(dǎo)體，它在真空下的使用溫度高達(dá)1800度，氣氛保護(hù)下使用溫度最高可達(dá)2100℃，一般用氮?dú)饣蛘邭鍤獗Ｗo(hù)（氣氛保護(hù)是為了不使坩鍋氧化）。

四、氧化鋯坩堝

氧化鋯的熔點(diǎn)比鋯高，達(dá)2700℃，是自然界中耐火性能最好的材料之一，即使加熱到1900℃也不會(huì)與熔融的鋁、鐵、鎳、鉑等金屬以及硅酸鹽和酸性爐渣等發(fā)生反應(yīng)，所以用氧化鋯材料制作的坩堝能成功地熔煉鉑、鈀、釕、銫等鉑族貴金屬及其合金。

值得注意的是，雖然氧化鋯相比氧化鋁價(jià)格較高，但在2000℃以上的高溫爐中使用是其他氧化物材料無(wú)法取代的特種氧化物耐火材料。

五、氧化釔坩堝

氧化釔(Y2O3)陶瓷是一種高性能陶瓷，具有優(yōu)良的耐熱、耐腐蝕和高溫穩(wěn)定性。氧化釔的熔點(diǎn)大于2400℃，且在高溫下較難與某些活潑金屬（如Ti、Al、Hf、Nb等）發(fā)生反應(yīng)。以高純Y₂O₃為主要組成的坩堝，有潛力用于熔化Ti和Ti合金，或任何氧敏感的熔融工藝。