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各种陶瓷坩埚介绍

发布时间：

2023-01-04

坩埚作为化工设备的重要组成部分，是熔化和精炼液态金属以及加热固液反应的容器。它是保证化学反应顺利进行的基础。从历史上看，坩埚最初是用粘土制成的，铂金最早的用途之一也...

坩埚作为化工设备的重要组成部分，是熔化和精炼液态金属以及加热固液反应的容器。它是保证化学反应顺利进行的基础。

从历史上看，坩埚最初是用粘土制成的，铂金最早的用途之一也是制作坩埚。但随着制备技术的发展，坩埚现在可以由任何可以熔化或改变其内容物的材料制成。

坩埚的种类、型号、规格多，可任意选用，适用性强，能保证熔炼物料的纯度。

陶瓷坩埚是坩埚的重要组成部分。陶瓷坩埚按原料可分为石英坩埚、刚玉坩埚、氮化硼坩埚、氧化锆坩埚等，根据其性能用途不同。

1. 石英陶瓷坩埚

石英陶瓷坩埚，全称高纯熔融石英陶瓷坩埚（二氧化硅含量≥99.9%），是以高纯熔融石英为原料制成的陶瓷坩埚，结构精细、导热系数低、热膨胀系数低石英陶瓷坩埚具有良好的热震稳定性、良好的电性能和良好的耐化学性，广泛应用于玻璃深加工行业、冶金行业、电子行业、化工行业、航空航天等领域。一般情况下，其形状主要是方形和圆柱形。

随着环保能源的重视和发展，太阳能作为一种绿色能源受到世界各国的普遍重视。用于太阳能转换的多晶硅用量急剧增加，促进了多晶硅生产的快速发展。因此，相应的大规格薄壁方形熔融石英陶瓷坩埚的数量也在迅速增加，其市场前景在世界范围内十分广阔。

2.刚玉（氧化铝）坩埚

刚玉坩埚，学名氧化铝坩埚，人们通常将氧化铝含量在95%以上的坩埚称为刚玉坩埚。刚玉坩埚坚固耐熔、耐高温、耐酸碱、耐急冷极热、耐化学腐蚀。适用于一些弱碱性物质如无水Na2CO3作为熔剂熔化样品，但不适用于Na2O2、NaOH等。强碱性物质和酸性物质用作熔剂熔化样品……纯度99.70%的氧化铝坩埚在1650℃-1700℃的氧化还原气氛中具有良好的高温绝缘性和机械强度，短时间内最高温度可达1800℃。根据应用条件，氧化铝坩埚有多种尺寸和形状可供选择。

3. 氮化硼坩埚

常用的氮化硼类型有立方氮化硼（C-BN）和六方氮化硼（P-BN）。其中，氮化硼坩埚通常由P-BN组成。P-BN陶瓷具有良好的耐热性、热稳定性、导热性、高温介电强度，是理想的散热材料和高温绝缘材料。

由于P-BN优异的化学稳定性，可以抵抗大多数熔融金属的侵蚀，并由于具有上述高温绝缘特性、高导热、低热膨胀性能，最适合于严格环境条件，例如半导体制造工艺。根据所用材料。P-BN坩埚常用于冶炼金属和半导体。它可以在真空下高达 1800°C 的温度下使用，在大气保护下高达 2100°C 的温度下使用。一般用氮气或氩气保护（大气保护是为了防止坩埚氧化）。

4. 氧化锆坩埚

氧化锆的熔点比锆高，达到2700℃。它是自然界中最好的耐火材料之一。炉渣等发生反应，所以用氧化锆材料制成的坩埚可以成功熔炼铂、钯、钌、铯等铂族贵金属及其合金。

值得注意的是，虽然氧化锆的价格比氧化铝贵，但它是一种特殊的氧化物耐火材料，在2000℃以上的高温炉中使用时是其他氧化物材料无法替代的。

5. 氧化钇坩埚

氧化钇（Y2O3）陶瓷是一种高性能陶瓷，具有优异的耐热性、耐腐蚀性和高温稳定性。氧化钇的熔点大于2400℃，在高温下很难与一些活性金属（如Ti、Al、Hf、Nb等）发生反应。以高纯度 Y2O3 为主要成分的坩埚有可能用于熔化 Ti 和 Ti 合金，或任何对氧敏感的熔化工艺。

但由于Y2O3熔点高，加工难度大。国外一些厂家采用热等静压（HIP）法制备。同时，厂家也表示，由于Y2O3本身非常脆，如果加热或冷却速度太快（厂家标注的高于5℃/min），坩埚可能会破裂。