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石墨坩埚是怎样制作的(配方过程工艺介绍)
  • 作者:    来源:宜兴市前锦特陶科技有限公司    时间:2021-8-24    点击:89
石墨坩埚是怎样制作的?
石墨坩埚制作也是分很多种的,现在流行的是手塑成型,有压制成型这两种。


为什么要用石墨做坩埚啊?
生产的坩埚有以下特点


1.热稳定性:针对石墨坩埚急热急冷的使用条件,进行特别设计以保证产品质量的可靠性。


2. 耐侵蚀性:均匀细密的基体设计,延缓了坩埚的受侵蚀度。


3. 耐冲击性:石墨坩埚所能承受的热冲击强度极高,所以任何工艺处理都可以放心进行。


4. 耐酸性:特殊材料的加入显著改善坩埚的品质,在耐酸化指标方面表现卓越,并大大地延 长石墨坩埚的使用寿命。


5. 高热传导性:高含量的固定碳保证了良好的热传导性,缩短溶解时间,并显著地降低了耗 油量或其他能耗。


6. 金属污染的控制:材料成分的严格控制,保证了溶解时石墨坩埚对金属没有污染。


7. ZHILIANGWENDINGXING:GAOYACHENGXINGFADEZHIZUOJISHUGONGYIHEZHILIANGBAOZHENGTIXIGENGCHONGFENDIBAOZHENGLEZHILIANGDEWENDINGXING。 SUOYISHIMOKEYIZUOGANGUO。PENGYOUNILEJIELEMA


ZHIZUOFANGFA:

坩埚是化学仪器的重要组成部分,它是熔化和精炼金属液体、固液加热以及反应的容器,是保证化学反应顺利进行的基础之一。


坩埚使用时通常不能把熔化的东西放的太满,以防止受热物跳出,让空气能自由进出以保证反应的正常进行,但同时,在精炼金属液体时需要减少金属液与空气的过多接触,防止金属液与空气发生反应。


然而,实验室内坩埚的通用结构决定坩埚不仅受热不够均匀,而且无法限定进入坩埚参加反应的空气的量。


坩埚在实验室内的使用频率及其频繁,但是坩埚本身的重量及其夹取方式则增加了操作过程中的危险系数。


因此,亟需一种通过特定的结构能达到较好加热效果及更加安全的坩埚。


技术实现要素:


本发明实施例提供了一种能够达到较好加热效果且更加安全的坩埚以解决现有技术中的问题。


为了解决上述技术问题,本发明实施例公开了如下技术方案:


一种石墨坩埚,包括桶体、内胆及导热片,桶体内设有球状内胆,桶体为圆柱结构,桶体底端为圆弧结构,桶体底部固定设有导热片,导热片与内胆间设有旋转器,旋转器与导热片呈分离状,桶体上端设有桶盖,内胆上端设有胆盖,桶体外壁中段设有防滑纹。胆盖顶端设有泄压阀,泄压阀贯穿胆盖,所述泄压阀为按压式泄压阀,泄压阀为分段式结构,底端泄压阀半径大于顶端泄压阀半径。


内胆内壁为钨层、碳化钽层或氮化硼层中的一种。


桶体内壁设有不贯穿桶壁的圆孔。


导热片为圆片结构,导热片内设有磁极,导热片为银片、铜片或铝片中的一种。


作为优化,旋转器为螺旋结构,旋转器顶端与内胆固定连接,旋转器底端设有磁极,旋转器在导热片上旋转。


导热片内的磁极与旋转器底端的磁极同极相对。


作为优化,桶盖上表面设有长条状拉手,拉手表面覆盖有隔热层。


作为优化,桶体上壁边缘与桶盖边缘设有密封圈,所述密封圈为耐高温密封圈。


作为优化,防滑纹为波纹状防滑结构,防滑纹表面设有凹凸不平的摩擦粒。


由以上技术方案可见,本发明实施例提供的一种石墨坩埚,由于底端的导热片,可以快速且均匀的进行导热,桶盖可以有效保温,且胆盖表面的泄压阀可有效的平衡内外压力,同时桶体中段的防滑纹为倒置的波纹状纹路,有效增大夹持过程中的摩擦力,降低加热过后坩埚在夹持过程中发生脱落的概率,有效提高人员在操作过程中的安全。


附图说明


为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他


其中:


1、桶体;101、防滑纹;102、把手;103、桶盖;104、拉手;


2、内胆;201、胆盖;202、泄压阀;


3、导热片;301、旋转器。


具体实施方式


为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。


请参考附图所示,如图1所示,图1为本发明实施例提供的一种石墨坩埚的立体结构示意图,一种石墨坩埚,包括桶体1、内胆2及导热片3,桶体1为圆柱结构,桶体1底端为圆弧结构,桶体1内设有球状内胆2,桶体1底部固定设有导热片3。


内胆2内壁为钨层、碳化钽层或氮化硼层中的一种。


桶体1内壁设有不贯穿桶壁的圆孔。


导热片3为圆片结构,导热片3内设有磁极,导热片3为银片、铜片或铝片中的一种。


桶体1上壁边缘与桶盖103边缘设有密封圈,所述密封圈为耐高温密封圈。


旋转器301为螺旋结构,旋转器301顶端与内胆2固定连接,旋转器301 底端设有磁极,旋转器301在导热片3上旋转。


导热片3内的磁极与旋转器301底端的磁极同极相对。


为了适应不同形状的石墨坩埚,本发明还公开了另一种实施例,如图6所示,一种石墨坩埚,桶体1为圆台结构,桶体1上端口直径大于桶体1下端口直径,桶体1底端为圆弧结构。


内胆2上端的胆盖201与内胆2下端通过嵌入式气压阀连接。


为了适应不同结构的石墨坩埚,本发明还公开了另一种实施例,如图3所示,一种石墨坩埚,桶体1为圆柱结构,桶体1外壁设有把手102,把手远离桶体1 的一端设有防滑纹101,防滑纹101为环绕把手102一周的波纹状防滑结构,防滑纹101表面设有凹凸不平的摩擦粒。


以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。



世界上第一个用石墨坩埚炼钢法炼钢的人,是怎么练出高质量的钢的?
石磨坩埚炼钢法:在石墨黏土坩埚中熔化金属料成为钢水的方法。1742年英国人洪兹曼将渗碳铁料切成小块置于封闭的黏土坩埚中,在坩埚外面加热,铁料继续吸收石墨中的碳而熔化成为高碳钢水,浇铸成小锭后锻打成所需的形状。


英国人亨茨曼发明坩埚炼钢法,在欧洲历史上第一次炼得了液态钢水,这一发明的关键是制造出一种可耐1600℃高温的耐火料,以制作坩埚。从此,各种优质钢如工具钢均采用坩埚法冶炼。


一,石磨坩埚炼钢法化学原理


钢在坩埚中熔化时,石墨碳还能起还原剂作用,发生以下还原反应:


C FeO=CO Fe


2C SiO2=2CO Si


钢中氧可以去除,各种夹杂物也能从液态钢中上浮去除,所以钢(工具钢)的质量优于当时的各种金属材料,可用来制造加工金属材料的工具。坩埚法是人类历史上第一种生产液态钢的方法。


二:使用方法


1,铁矿变化:


把铁矿持续加热时间从24到48小时不等,当温度从1000摄氏度升到1200摄氏度,矿石会转变成多孔的铁质,并留在坩埚之底部坩埚在封闭状态下,来自燃烧的炭和叶一同熔化在铁质内。竹含氧化矽多可助溶化,在此过程中铁不会达到其熔点,通过固体扩散过程,碳被吸收,持续长时间的铸造,紧接着慢慢冷却到800摄氏度,约12至24个小时。这些大的晶体事实上是大马士革钢花纹或水纹的主要成份。渗碳体或碳化晶体非常坚硬,抗酸性强,当钢被抛光后会呈现出带白色或银色。与此形成对比的珠光体由粘结金属组成,经腐蚀成黑色,这说明为什么会产生不同的颜色。


2,脱碳热处理:


待冷却后把坩埚从火中移开,并将其打破,取出半球形的钢锭。将它放在铁砧上进行锤打,作硬度试验。经正常铸造的钢锭很硬,经锤打后也不会有凹痕。故需用特别含有铁锉屑或粉末状铁矿石之粘土混合物覆盖,从而强化钢锭的脱碳。把钢锭重新加热到火红色约700摄氏度至900摄氏度后,再通过锤打作硬度试验。重复此热处理过程,直到金属过到足够的软度以便锻造。


3,钢锭锻炼:


将钢锭的温度慢慢降低,并控制在700摄氏度至900摄氏度之间。经过钢锭的锻炼碳分逐渐减少,从原来的2.2%或更高降低至1.8%,即从白铸铁状态到碳钢,此过程亦可称为退火和球状处理,钢条变得有可展性和有轫性。


从以上我们炼钢过程我们可以看出,铁矿经过炼制,热处理,锻炼等工艺,最终形成高质量的钢。




 

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