真空熔炼中金属与耐火材料的作用真空熔炼中，由于高温、低压条件。坩埚材料可能与熔池中活泼元素作用，使合金增氧，这就是所谓的“坩埚反应"。

• 中文名

• 坩埚反应

• 外文名

• Crucible reaction

• 学 科

• 冶金工程

• 领 域

• 冶炼

• 范 围

• 能源

• 应 用

• 真空熔炼

坩埚反应简介

真空熔炼中金属与耐火材料的作用真空熔炼中，由于高温、低压条件。坩埚材料可能与熔池中活泼元素作用，使合金增氧，这就是所谓的“坩埚反应" [1] 。

坩埚反应镁砂坩埚

以真空感应熔炼常用的镁砂坩埚为例，坩埚反应可用下式表达：

MgO固+[Me]=[Mg]+[MeO]

还可能发生：

MgO+[C]=[Mg]+[CO]反应，使炉衬受到损害。

因此对于使用耐火材料的真空感应熔炼，必须选择合理的熔炼工艺制度，既要充分利用碳的脱氧能力，又要避免过度的坩埚反应，以保证合金中的氧含量 [2] 。

坩埚反应铁坩埚

在熔融NaOH等强碱性物质时会用到铁坩埚，但因易生锈和氧化等问题，使用并不广泛，仍然以不活泼金属坩埚为主 [3] 。

坩埚反应铸铁坩埚

是生铁翻铸而成，用于熔化铝合金、锌合金、铅合金、锡合金、锑合金等金属的皿器，比铁坩埚更加耐用 [1] 。

坩埚反应石英坩埚

1.石英坩埚可在1650度以下使用，分透明和不透明两种。用电弧法制的半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅，是发展大规模集成电路的基础材料。当今，世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。它具有高纯度、耐温性强、尺寸大、精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。

2.不能和HF接触，高温时，极易和苛性碱及碱金属的碳酸盐反应。

3.石英坩埚适于用K2S2O7，KHSO4作熔剂熔融栟品和用Na2S2O7（先在212度烘干）作熔剂处理样品。

4.石英质脆，易破破，使用时要注意。

5.除HF外，普通稀无机酸可用作清冼液 [2] 。

坩埚反应瓷坩埚

1.可耐热1200度左右使用

2.适用于K2S2O7等酸性物质熔融样品。

3.一般不能用于以NaOH、Na2O2、Na2CO3等碱性物质作熔剂熔隔融，以免腐蚀瓷坩埚。瓷坩埚不能和氢氟酸接触。

4.瓷坩埚一般可用煮沸清洗涤 [1] 。

坩埚反应石墨坩埚

石墨坩埚的主体原料，是结晶形天然石墨。故它保持着天然石墨原有的各种理化特性。石墨坩埚具有良好的热导性和耐高温性，在高温使用过程中，热膨胀系数小，对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸，碱性溶液的抗腐蚀性铰强，具有优良的化学稳定性。

石墨坩埚，因具有以上优良的性能，所以在冶金、铸造、机械、化工等工业业部门，被广泛用于合金工具钢的冶炼和有色金属及其合金的容炼。并有着较好的技术经济效果 [3] 。

坩埚反应碳化硅坩埚

碳化硅坩埚为一陶瓷深底的碗状容器。当有固体要以大火加热时，就必须使用坩埚。因为它比玻璃器皿更能承受高温。坩埚使用时通常不会把熔化的东西放的太满，以防止受热物跳岀，并让空气能自由进出以进行可能的氧化反应。坩埚因其底部很小，一般需要架在泥三角上オ能以火直接加热。坩埚在铁三角架上用正放或斜放皆可，视实验的需求可以自行安置。坩埚加热后不可立刻将其置于冷的金属桌面上，以避免它因急剧冷却而破裂。也不可立即放在木质桌面上，以避免烫坏桌面或是引起火灾。