击发原理
石墨坩埚石墨滴管在烧成过程中,坯体结构发生一系列变化,主要是可塑性耐火粘土。 坩埚烧成的基本过程可分为以下四个阶段:
(1)预热烘烤阶段。 窑炉温度为100≤300℃,是除去石墨坩埚中残留水分的过程。 应打开窑口天窗,升温速度要慢。 特别是当石墨坩埚和石墨箱内残留水分超过3%时,应严格控制温度,容易发生坩埚裂纹和爆炸事故。
(2)低温烧成阶段,400℃、600℃。 坩埚烧结的低温阶段。 随着窑温升高,坩埚中的结合水开始分解并被除去。 主要成分与SiO2在粘土中一度形成游离状态:坩埚表面的釉层尚未熔化,加热速度仍应缓慢。 如果加热速度过快且不均匀,则容易发生爆炸、倒塌事故。
(3)中温烧成阶段:700℃900℃。 此时,粘土中的非晶态可部分转变为Y形晶体。 当窑内温度逐渐升高时,以游离态存在的SiO'与SiO'结合形成硬质硅酸盐固化产物(又称白发)。 石墨和熟料在坩埚中结合并凝固成一个整体。 在中温烧结过程中,石墨坩埚的外釉层随着温度的升高逐渐熔化,形成玻璃釉膜,密封或覆盖坩埚表面,以保护坩埚不被氧化。
(4)高温烧成阶段:该阶段的温度为100-。 此时,坩埚内的粘土在中温下烧结而凝固,然后逐渐转变为莫来石。 在此期间,升温速度应比中温时快(俗称放大过程),窑内火焰应控制为中性焰或还原焰。 在坩埚高温烧结过程中,釉层完全熔化,形成玻璃状釉膜,密封在坩埚表面。 如果烧结温度超过釉料的温度极限,釉料就容易从坩埚中流出,造成坩埚氧化。 密度、硬度、耐火性、荷重软化点均较高,热膨胀系数小。
在坩埚的结构中,起着凝固、硬化和加载的重要作用。 因此,在坩埚烧结过程中,由于可塑性耐火粘土的热作用,使石墨和熟料固结成一个整体,具有一定的机械强度。 因此,烧结温度和操作过程中的温度控制对石墨坩埚的质量和使用寿命有重要影响。