核心優(yōu)勢:
耐高溫且抗熱震性強(qiáng):石墨坩堝可耐受 1600℃以上高溫,遠(yuǎn)超普通陶瓷坩堝(約 1200℃),且在驟冷驟熱環(huán)境下不易開裂。例如在金屬熔煉中,從高溫爐取出后接觸室溫空氣,石墨坩堝不易因溫度劇變而損壞,而陶瓷坩堝在此過程中易出現(xiàn)裂紋。
化學(xué)穩(wěn)定性適配廣:除強(qiáng)氧化性酸(如濃硝酸、王水)外,石墨坩堝對多數(shù)酸堿、熔融金屬(如鋁、銅)的耐腐蝕性優(yōu)于金屬坩堝。例如熔煉鋁合金時,金屬坩堝易被鋁液侵蝕,而石墨坩堝可長期穩(wěn)定使用。
材質(zhì)輕盈且易于操作:相比同規(guī)格的鑄鐵坩堝,石墨坩堝重量僅為其 1/3-1/2,便于人工搬運(yùn)和傾倒物料,尤其適合實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模操作。
主要劣勢:
抗氧化性較弱:在空氣中高溫(超過 600℃)使用時,石墨會逐漸氧化生成 CO?,導(dǎo)致坩堝壁變薄。因此需配合惰性氣體保護(hù)或表面涂層(如氮化硼)使用,而陶瓷坩堝在氧化環(huán)境中更穩(wěn)定。
成本相對較高:天然石墨原料及加工工藝使其價格高于普通黏土坩堝,大規(guī)格產(chǎn)品成本差距更明顯,對于低預(yù)算的粗放型加熱場景(如煤炭灼燒)經(jīng)濟(jì)性不足。
機(jī)械強(qiáng)度有限:雖抗熱震性強(qiáng),但質(zhì)地較脆,受到劇烈碰撞或擠壓時易破碎,而金屬坩堝憑借延展性更耐機(jī)械沖擊。
綜合來看,石墨坩堝在高精度高溫加熱、均勻?qū)嵝枨髨鼍爸袃?yōu)勢顯著,但需根據(jù)具體工況平衡其抗氧化性和成本問題,選擇適配的使用方式。