TiegelAls wichtiger Bestandteil chemischer Geräte ist es ein Behälter zum Schmelzen und Raffinieren von Metallflüssigkeiten und zum Erhitzen von Fest-Flüssig-Reaktionen. Es ist die Grundlage für den reibungslosen Ablauf chemischer Reaktionen.
Quarzkeramiktiegel bestehen aus hochreinem Quarzglas. Sie zeichnen sich durch eine feine Struktur, eine geringe Wärmeleitfähigkeit, einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit, hervorragende elektrische Eigenschaften und eine chemische Beständigkeit aus. Sie werden häufig in der Glasverarbeitungsindustrie, Metallurgie, Elektronik, chemischen Industrie, Luft- und Raumfahrtindustrie und anderen Bereichen eingesetzt. Im Allgemeinen sind Quarzkeramiktiegel quadratisch oder zylindrisch.
Aluminiumoxidtiegel werden üblicherweise als Korundtiegel bezeichnet, wenn der Aluminiumoxidgehalt 95 % übersteigt. Korundtiegel sind robust und beständig gegen Schmelzen, hohe Temperaturen, Säuren und Laugen, extreme Kälte und Hitze sowie chemische Korrosion. Sie eignen sich zum wasserfreien Schmelzen schwach alkalischer Proben wie Na₂CO₃, nicht jedoch zum Schmelzen wasserhaltiger Proben. Aluminiumoxidtiegel sind je nach Anwendung in verschiedenen Größen und Formen erhältlich.
Tiegel aus Aluminiumlegierungsind Metallbehälter, die zum Schmelzen von Aluminiumlegierungen verwendet werden. Sie bestehen typischerweise aus Gusseisen, Stahlguss oder speziellen hitzebeständigen Legierungen (z. B. solchen, die Nickel oder Chrom enthalten). Als Schmelzwerkzeug erhitzt es feste Aluminiumlegierungen in einen geschmolzenen Zustand und hält die Temperatur, um das Gießen oder Druckgießen zu erleichtern.
Parameterreferenz für Tiegel aus Aluminiumlegierung:
| Spezifikation | Al₂O₃ | SiO₂ | Fe₂O₃ | TiO₂ | CaO | MgO | K₂O | Nauo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Inhalt | >65 % | <35 % | <0,2 % | <0,3 % | <0,1 % | <0,06 % | <0,1 % | <0,2 % |
Zu den gängigen Arten von Bornitrid gehören kubisches Bornitrid (C-BN) und pyrolytisches Bornitrid (P-BN). Tiegel aus Bornitrid bestehen typischerweise aus P-BN. P-BN-Keramiken bieten eine hervorragende Hitzebeständigkeit, thermische Stabilität, Wärmeleitfähigkeit und Durchschlagsfestigkeit bei hohen Temperaturen und sind somit ideale Kühlkörper und Hochtemperaturisolatoren. P-BN-Tiegel werden häufig beim Schmelzen von Metallen und Halbleitern verwendet und können im Vakuum bei Temperaturen von bis zu 1800 °C eingesetzt werden.
Zirkonoxid hat einen höheren Schmelzpunkt als Zirkonium und ist eines der feuerfeststen Materialien, die in der Natur vorkommen. Selbst wenn es auf 1900 °C erhitzt wird, reagiert Zirkonoxid nicht mit geschmolzenem Aluminium, Eisen, Nickel, Platin, Silikaten oder sauren Schlacken. Daher können Zirkontiegel Edelmetalle wie Platin, Palladium, Ruthenium und Cäsium sowie deren Legierungen erfolgreich schmelzen.
YttriumoxidKeramikist eine Hochleistungskeramik mit hervorragender Hitze- und Korrosionsbeständigkeit sowie Hochtemperaturstabilität. Mit einem Schmelzpunkt über 2400 °C reagiert Yttriumoxid bei hohen Temperaturen kaum mit einigen reaktiven Metallen (wie Ti, Al, Hf und Nb). Dieser Tiegel kann Ti und Ti-Legierungen oder jeden sauerstoffempfindlichen Schmelzprozess schmelzen. Der hohe Schmelzpunkt von Yttrium erschwert jedoch die Verarbeitung. Da Yttriumoxid von Natur aus spröde ist, kann der Tiegel reißen, wenn er zu schnell erhitzt oder abgekühlt wird.
