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坩埚是什么材料做的?为什么上千度的高温铁水,都不能熔化它?
原创2023-04-04 18:03·冷科普

在冶炼金属的过程中,常常要用到“坩埚”,但让我没想到的是,厨房里的土豆也能被做成坩埚!

有趣的土豆坩埚

步骤很简单,只需要切开,然后在中间挖一个洞。下面用它来炼金:首先往里面撒上硼砂;然后把收集的小金块放在里面;接下来用高温火焰枪直对着土豆小窝加热,离近点观察,里面早已被烧成了焦炭,但这丝毫不影响金属的熔化。

一段时间后,停止加热,我们能看到金子发出的耀眼白光,将其快速地倒进凉水里,然后用手搓一搓,就得到一块精美的黄金了。

原来,火焰枪的喷射让土豆表面形成了一层致密的碳保护层,它就像“绝热材料”一样,能顶住上千度的高温炙烤(温度受碳层结构影响),所以,土豆确实能拿来一用。

那话说回来,正常的坩埚是什么材料呢?它们是如何制作的?在加热过程中为什么不会熔化呢?

在我国发现的最早的坩埚残片是夏代的,主要由黏土制成,有灰陶、红陶、还有草和泥拌在一起制成的炼炉,它们的大量使用提高了铜的提炼效率,也促进了青铜业的发展。

如何用坩埚炼钢?

除了铜,古人也会使用坩埚来冶炼钢,下面是一位网友的还原过程。

首先,往桶里放入耐火土、火泥、氧化铝和石墨。

加点水后,疯狂搅拌一阵。然后,拿出模具,把配好的泥土一点点塞进去。

接下来,盖上盖子,放进机器中使劲按压几下。

取下模具,便得到圆筒状的坩埚了。

等到一个月后,完全风干,再往里面倒入轴承钢,然后添加一些铁粉、石墨和玻璃,把坩埚放进火炉当中。

第二天将其取出,暴力地砸碎坩埚,中间明显有一坨圆滚滚的固体,打磨并擦拭干净后,我们能看到精美的钢面。

不同种类的坩埚

现在,根据加热材料的不同,使用的坩埚也各式各样,比如石英坩埚、陶瓷坩埚、石墨坩埚、刚玉坩埚、碳化硅坩埚等等。它们的耐热性都很强,以石墨坩埚为例,能够承受1200到1600摄氏度的高温,而很多金属的熔点都不超过1000摄氏度,所以在加热过程中,坩埚并不会熔化。

注:金属熔点

 (1)钨 3410 (2)铼 3180 (3)锇 3033 (4) 钽 2996 (5) 钼 2617 (6) 铌 2468 (7) 铱 2443 (8) 钌 2250 (9) 铪 2233 (10) 锝 2172 (11) 铑 1966 (12) 钒 1890 (13) 铬 1857 (14) 锆 1852 (15) 铂 1772 (16) 钍 1750 (17) 钛 1668 (18) 镥 1663 (19) 镤 1564 (20) 钯 1552 (21) 铥 1545 (22) 钪 1539 (23) 铁 1535 (24) 铒 1529 (25) 钇 1522 (26) 钴 1495 (27) 钬 1474 (28) 镍 1453 (29) 镝 1412 (30) 铽 1356 (31) 锔 1340 (32) 钆 1313 (33) 铍 1287 (34) 锰 1244 (35) 铀 1132 (36) 铜 1083 (37) 钐 1072 (38) 金 1064.58

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