Высокоогнеупорная посуда

В тех случаях, когда требуется нагревание до температуры, превышающей 1200° С, следует пользоваться тиглями из высокоогнеупорных материалов, к которым относятся: кварц, графит, алунд, шамот, так называемая гессенская глина, окислы многих металлов, карбиды неко-Рис. 145. Ша- торых металлов и др.-мотный тигель. g современных химических лабораториях все большее значение приобретает применение высоких температур. Поэтому краппе важными стали материалы, тигли из которых могут выдерживать нагревание до 15000C и выше, причем каждый такой тигель используется только один раз и реже — повторно.

Шамотные тигли (рис. 145), так же как и тигли из гессенской глины, имеют верхнюю часть треугольной формы.

Алундовые тигли удобны для работы при температуре до 1600—1800° С.

Графитовые тигли используют для высокотемпературной плавки в восстановительной среде.

Их изготовляют из смеси чешуйчатого графита н огнеупорной глины (каолина). Для повышения прочности тиглей в массу, из которой изготовляют тигли, добавляют обожженную глину. Примерный состав смеси для изготовления графитовых тиглей следующий (в частях):

Все эти материалы измельчают возможно тоньше, тщательно смешивают, выдерживают двое суток и снова перемешивают. Подготовленную таким образом массу помещают в форму, уплотняют и после 1—2-часовой сушки на воздухе помещают в сушильный шкаф, поднимая температуру в нем постепенно в течение четырех дней: в первый день—не выше 30, второй день — до 40, третий день — до 50 н в четвертый день — до 70° С. Высушенный тигель обжигают в восстановительной илн нейтральной среде, после чего тигель медленно и постепенно охлаждают.

Корундовые тигли по форме напоминают фарфоровые.

Перечисленные выше огнеупорные изделия не всегда удовлетворяют возросшим требованиям. Поэтому в современной лабораторной практике применяют тигли и другие лабораторные принадлежности, например трубки, изготовленные из чистых окислов, карбидов, боридов и силицидов ряда металлов. Лабораторные принадлежности из этих материалов более огнеупорны и химически инертны, что особенно важно при многих химических исследованиях.

В табл. 3 приведены материалы, применяемые для изготовления высокоогнеупорных изделий. Тигли из этих материалов можно изготовлять в лаборатории или методом литья, или трамбовкой и прессованием при обычной температуре с применением связующих веществ, или горячим прессованием.

Когда требуются тонкостенные тигли, их изготовляют методом литья, что связано с рядом трудностей и требует особых условий. Из всех указанных в табл. 3 материалов чаще всего используют глинозем высокой чистоты (99,8%-ный).Тигли из него пригодны для плавления многих металлов, как Ni, Со, Cr, Zn, Fe, стали и т. п. Эти тигли особенно удобны при работе в атмосфере водорода, а также во многих случаях кислых и щелочных плавок.

Таблица 3 Материалы применяемые для изготовления высокоогнеупорных изделий

Огнеупорный материал

Формула

Температура илавления "С

Предельная температура нагревания 0C

 

Al2O3

2050

1900

 

B4C

2450

2100

 

SiC

2600

2200

 

CrB

2760

2300

 

MgO

2800

2400

 

BeO

2570

2400

 

CaO

2570

2400

Двуокись циркония ....

ZrO2

2700

2500

 

TiB2

2903

2500

 

ThO2

3050

2700

 

ZrB2

3060

2700

Карбид титана .......

TiC

3140

2700

 

ZrC

3540

3000

 

Тигли из магнезии хорошо выдерживают соприкосновение с основными расплавами, так как магнезия обладает основными свойствами. Они больше подходят для плавления при получении чистого Mn и некоторых специальных сплавов. Однако MgO обладает летучестью при температурах выше 2100° С. Поэтому применение тиглей из MgO практически считается возможным до 2000° С. Применение их для нагревания до 2400° С возможно, когда летучесть MgO не будет как-либо отражаться на процессе.

Во многих случаях вместо глинозема можно пользоваться окисью циркония, но тигли из этого материала менее устойчивы, чем глинозем, при работе в восстановительной среде.

Тигли из двуокиси тория как чистой, так и в комбинации с глиноземом в качестве внутренней футеровки используют для плавки титана, чистой платины и других металлов при температуре выше 1800° С.

Размеры и форма тиглей из окислов и других огнеупорных материалов бывают самыми разнообразными. Из этих же огнеупорных материалов изготовляют трубки, шпатели, пластины и круги для фильтрования.

При пользовании тиглями из окислов металлов нужно учитывать, что хотя эти окислы химически очень стойки, все же они в некоторых случаях могут вступать в реакцию с расплавами, особенно минералов, так как твердые вещества обладают способностью вступать во взаимодействие, особенно при высокой температуре.

К оглавлению

 

 

см. также

  1. Стеклянная посуда (1 2 3)
  2. Посуда специального назначения (1 2 3 4)
  3. Лабораторная стеклянная посуда с нормальными шлифами
  4. Мерная посуда
  5. Проверка калиброванной посуды
  6. Несколько замечаний о сортах стекла
  7. Химическая посуда из новых материалов
  8. Фарфоровая и высокоогнеупорная посуда
  9. Фарфоровая посуда
  10. Высокоогнеупориая посуда
  11. Кварцевая посуда
  12. Металлическое оборудование
  13. Лабораторный инструментарий