坩埚是什么？它为啥能承受一千多度的铁水，究竟是用什么材料做的
发布时间：2023-03-25 12:49:58 所属栏目：动态 来源：
导读：在工业革命之前，人们就已经开始使用坩埚了。现在，坩埚的使用已成为一种必要的“工程”，不管是在实验室里进行高温化学分析，或是在大规模的生产工厂里，它都被人们广泛使用。
在很多金属材料的制作中
在很多金属材料的制作中
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在工业革命之前，人们就已经开始使用坩埚了。现在，坩埚的使用已成为一种必要的“工程”，不管是在实验室里进行高温化学分析，或是在大规模的生产工厂里，它都被人们广泛使用。 在很多金属材料的制作中，我们就常常使用到“坩埚”这个容器。比如在中国独有的一种炼铁的方式就是坩埚冶炼。但是这种“技术”的产生时间年代现在还很难断定。 坩埚炼铁 古代人最早的炼铁的方法，就是在一个小型的土炉里，用木炭将铁矿石还原成普通的铁水，这就是所谓的“块炼铁”。 中国古代的熔铜技术，使用的是“内加热”，也就是将铜料和木炭放入炉中，然后通过鼓风的方式，将里面的金属熔化。“内加热”熔炼铜的热效率高于“外加热”，且能获得更好的熔炼结果。 所以随着时间长河的流逝，冶铁的工艺也在不断革新、改进，后来也有了冶铁专门用的“炉子”——高炉和坩埚炉。那古时候熔炉、高炉、坩埚炉在冶铁方面又有什么不同的性质呢？ 所以第三次人们终于把重点放在了材料的使用上，他们将泥质材料与砂质材料相结合，充分发挥了泥质材料的韧性，砂质材料的“高耐火”的优势，来构筑一座有着多层材料的冶铁熔炉。 从炉内到炉表依次为：第一层是炉衬层，含大量细小砂粒；第二层是一种含大量粗砂的、具有一定抗热性能的的砂质炉层，当炉衬被腐蚀掉后，仍然可以依赖于这一层不停地进行熔炼。 第三层为厚泥质耐火砖层，用于维持骨架结构和保温，第四个层面为草泥表壳层。这种熔炉的构造和材质，基本上满足了那个时候冶炼铁的需要，并一直持续到了西汉。 到了汉朝，又有了一种用煤或者木炭、石英砂和黏土等掺杂而成的黑色耐火材料，这是在连炉材料上的一个创新，这种石头比用坚硬的黏土和普通的石英砂等包裹以及混合的其他材料更加坚硬。 炼铁高炉 慢慢的，冶铁熔炉就这样在战国时代得到了发展，出现了“炼铁高炉”，最终在西汉时代趋于完善。在鼓风技术的限制下，汉代的炼铁高炉从其外形出发，以椭圆形断面的方法，增加了炼铁的产量。然而，由于炉身太高，与当年的鼓风装置不符。 坩埚炉 刚刚也有提到坩埚炼铁法是我国古代人民的“独门秘籍”，有着悠久的历史。不过它也是从坩埚炼铜法演变而来的，那坩埚炉具体长什么样呢？ 门的作用是将炉子放置好，并使炉子内的空气流通。“池”在燃烧过程中起到“风窝”的作用，在“池”的底部留下1厘米厚的细沙。炉膛就可以用来装坩埚、燃料，然后它的四面都是涂着草泥的。 作为一种圆底陶罐，坩埚大致呈椭圆状，它的外面覆盖着一层厚厚的草拌泥，泥土的内部被烧制成了红色，而在它的外面，却是一片“黝黑”，上面还覆盖着一层灰白的岩浆。 从目前的坩埚炼铁法和炼炉的结构来看，不难推断出，那时炼铁使用的是如下的方式：将助溶剂、矿石和木炭的混合液倒入坩埚中。然后，将坩埚放置在炉膛中。 就这样一层一层的排列，生火后立即利用鼓风装置通风，八个小时后，再使用自然风进行熔炼一天，就可以开炉了。这种炉子形状各异，有的一次可以容纳三百口左右的坩埚，小型的，就只能容纳六七口。 因其构造简单，无须频繁维修；而且整个炼制流程都很简便，大幅度降低研究学习的费用。但是这样炼铁的方法虽然容易掌握，却不利于批量制造，而且得到的精“铁”品质也不高。但由于它的经济和方便，被后人广泛使用。 坩埚为什么不会被熔化 其不会被熔化的原因主要是因为坩埚的制作材料。坩锅是一种在高温下熔化金属的专用容器，通常人们会把那些熔化的大部分金属材料用来浇铸无需的新材料的物品或制成高附加值的新的合金。 坩埚分类 由钢或者铁制造的坩锅大多用来熔炼诸如铝、锌等比较柔软的材料。这是由于这些金属具有比坩埚材料更低的熔化温度。刚刚有提到，在制造过程中，金属加工一般从坩埚铸造或重塑金属开始。现代坩锅可以被应用到处理实验室中，并且也在很多行业中都有很大的用途。 陶瓷坩埚 这种坩锅是用烧制的陶土做成的。在较高的温度下，这类物质很稳定。在近7000年的时间里，人们一直使用陶瓷坩锅来处理各种金属材料。近来，为了保证耐用性能，大部分的陶瓷坩锅都加入粘土和石墨。 钨坩埚 钨坩埚是一种以钨为原料的制品。要知道，钨的抗热性能非常好。这类坩埚可承受的温度可达到3410摄氏度，其生产工艺主要包括：纺丝，冲压，锻造，烧结等。钨坩埚可应用于电子器件各种物质的热蒸发沉积技术。 （编辑：汽车网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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